MayaFlux 0.1.0：数字创意基础设施

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MayaFlux 0.1.0 – 发布概览

MayaFlux 0.1.0 现已发布。这 不是 另一个创意编码框架；它是基于 15 年跨学科表演实践、教学、研究和 DSP 生产工程构建的计算基础设施。

核心理念

• C++20/23 多媒体计算框架，它拒绝了现有工具的若干基本假设。
• 模拟合成隐喻（振荡器、补丁线、包络发生器）是从硬件借来的教学支撑，实际上从未限制数字计算。
• MayaFlux 采用：
  • 递归与前瞻处理
  • 任意精度与跨域数据共享
  • 没有模拟对应物的计算模式（多项式塑造数据，逻辑门做出创意决策，协程协调时间本身）

统一处理模型

在大多数商业工具中，音频、视觉和控制处理被 人为分离。在 MayaFlux 中，一个单元可以：

• 输出到音频通道
• 触发 GPU 计算着色器
• 协调时间事件

所有这些都在同一个处理回调中 同步 发生。采样、像素和参数全部采用 双精度浮点，因此数据在各域之间流动时无需转换开销。

可扩展性

隐藏复杂性的工具也隐藏了可能性。MayaFlux 在各处提供钩子：

• 替换音频回调
• 拦截缓冲区处理
• 覆盖通道协调
• 替换后端

每一层都可以被替换；每个系统都可以被覆盖。如果你理解其含义，就可以修改任何东西。如果不懂，文档会通过可运行的代码示例在几分钟内教会你生成真实的声音。

MayaFlux 不是 什么

技术亮点

无锁原子协同

• 每个节点、缓冲区和网络都使用 C++20 的 atomic_ref、比较交换操作以及显式内存顺序。
• 修改（添加振荡器、连接滤波器、重构图）在 音频播放时 进行，毫无卡顿、掉帧或互斥锁争用。
• 最大延迟 对于任何修改：一个缓冲周期（通常为 10‑20 ms）。

处理路径中不使用锁

• 待处理操作以原子方式排队。
• 通道协同使用 位掩码 CAS 模式。
• 跨域传输通过带令牌校验的处理句柄完成。

单遍处理

• 计算单元在每个周期 恰好处理一次，不论有多少消费者。
• 示例：一次频谱变换同时为颗粒合成和纹理生成提供数据；两个域都收到同步的输出。
• 原子状态标志防止重新处理；引用计数协调重置；通道位掩码处理多输出场景。

统一速率令牌

• 传统的音频速率与控制速率的区分被消除。
• 速率 仅是一个处理令牌（AUDIO_RATE、VISUAL_RATE、CUSTOM_RATE），告诉引擎调用的频率。

数字无处不在

• 音频样本、像素值、控制参数和时间全部是 数字。
• 没有转换开销，没有语义边界。
• 可视化分析例程可以直接调制合成参数。
• 递归音频滤波器可以驱动纹理坐标。
• 同一套 RootBuffer 模式同时适用于 RootAudioBuffer 和 RootGraphicsBuffer。

Vulkan 集成

• 这不是事后添加的“音频可视化”。
• 图形管线运行在 相同的基础设施 上：无锁缓冲区协同、基于令牌的域组合、统一数据流。
• 粒子系统、几何生成、着色器绑定——全部使用与音频相同的 Node/Buffer/Processor 架构。
• 多项式节点可以像驱动波形整形一样自然地驱动顶点位移。
• 这是一种 计算基底，而非在图形上“拼装”音频的库。

一流的协程支持

auto sync_routine = [](Vruta::TaskScheduler& scheduler) -> Vruta::SoundRoutine {
    while (true) {
        // Your time‑compositional logic here
    }
};

• 时间通过协程成为可组合的素材，从而实现音频、视觉和控制域之间的复杂时序协同。

结论

MayaFlux 是 基础设施，而非面向终端用户的应用。它提供原始的、高性能的构建块，帮助你创建深度集成、跨域的多媒体系统，摆脱传统工具强加的人工边界。如果你需要极致的灵活性、确定性的无锁处理以及统一的音频、图形和控制计算模型，MayaFlux 0.1.0 就是可以从此开始的基石。

示例协程

co_await Kriya::SampleDelay{ scheduler.seconds_to_samples(0.02) };
process_audio_frame();

co_await Kriya::MultiRateDelay{
    .samples_to_wait = scheduler.seconds_to_samples(0.1),
    .frames_to_wait   = 6
};
bind_push_constants(some_audio_matrix);
}

协程会在 样本计数、缓冲区边界 或 任意谓词 上挂起。
时序逻辑如同音乐概念般直观——没有回调地狱，也没有消息传递的复杂性。

MayaFlux 功能

• 完整的基于 LLVM 的 JIT 编译 – 编写 C++ 代码，点击 evaluate，在一个缓冲区周期内听到/看到结果。
• 无需单独的编译步骤，无需重新启动应用程序，也不会中断工作流。
• 完整的 C++20 语法、模板元编程、编译时求值。
• 实时编码并不意味着要切换到更简单的语言。

处理域

域将 节点令牌（速率）、缓冲区令牌（后端）和 任务令牌（协调）组合在一起。

// Audio domain
Domain::AUDIO = Nodes::ProcessingToken::AUDIO_RATE +
                Buffers::ProcessingToken::AUDIO_BACKEND +
                Vruta::ProcessingToken::SAMPLE_ACCURATE;

// Graphics domain
Domain::GRAPHICS = Nodes::ProcessingToken::VISUAL_RATE +
                   Buffers::ProcessingToken::GRAPHICS_BACKEND +
                   Vruta::ProcessingToken::FRAME_ACCURATE;

// Custom user example
Domain::PARALLEL = Nodes::ProcessingToken::AUDIO_RATE +
                  Buffers::ProcessingToken::AUDIO_PARALLEL + // Executes on the GPU
                  Vruta::ProcessingToken::SAMPLE_ACCURATE;

自定义域组合各个令牌以满足特定需求。
跨模态协调自然地通过在注册时强制执行的 令牌兼容性规则 实现，而不是在热路径执行期间进行。

缓冲区与处理器

• 缓冲区 拥有自己的处理链。
• 链会 顺序 执行处理器。
• 处理器通过数学表达式、逻辑运算或自定义函数转换数据。

所有内容均可组合：

void compose() {
    auto sine        = vega.Sine(440.0);
    auto node_buffer = vega.NodeBuffer(0, 512, sine)[0] | Audio;

    auto distortion = vega.Polynomial([](double x) {
        return std::tanh(x * 2.0);
    });
    MayaFlux::create_processor(node_buffer, distortion);
}

基底不变——你对它的访问更深入了。

平台支持

• Windows – MSVC / Clang
• macOS – Clang
• Linux – GCC / Clang

分发渠道：

• GitHub 发布
• Launchpad PPA（Ubuntu/Debian）
• COPR（Fedora/RHEL）
• AUR（Arch）

项目管理

Weave – 一个命令行工具，处理：

• 自动化依赖管理
• MayaFlux 版本获取与安装
• 使用自动生成的 CMake 配置生成 C++ 项目，加载 MayaFlux 库及所有必要的包含路径

音频后端

• RtAudio 支持：
  • WASAPI（Windows）
  • CoreAudio（macOS）
  • ALSA / PulseAudio / JACK（Linux）

Graphics Backend

• Vulkan 1.3 – 完整的管线，从初始化、动态渲染、命令缓冲区管理到交换链呈现。
• 当前支持：
  • 2D 粒子系统
  • 几何网络
  • 通过推送常量和描述符进行节点数据的着色器绑定

为程序化动画、生成式视觉效果和计算几何提供基础。

Live Coding

Lila JIT 系统，使用 LLVM 21+，支持完整的 C++ 语法，包括模板、constexpr 求值以及增量编译。

时间协调

• 完整的协程基础设施，包括：
  • 样本级精确调度
  • 帧级精确同步
  • 多速率适配
  • 事件驱动执行

Documentation

• 从“加载文件”到完整管道架构的综合教程。
• 涵盖无锁架构和状态协同模式的技术博客系列。
• 基于角色的入门指南（音乐人、视觉艺术家等），帮助从 Pure Data、Max/MSP、SuperCollider、p5.js、openFrameworks、Processing 进行思维模型的转变。

测试

• 700+ component tests 验证无锁模式、缓冲区处理、节点协同以及图形管线集成。

示例：加载并处理音频

void compose() {
    auto sound   = vega.read("path/to/file.wav") | Audio;
    auto buffers = MayaFlux::get_last_created_container_buffers();

    auto poly = vega.Polynomial([](double x) { return x * x; });
    MayaFlux::create_processor(buffers[0], poly);
}

示例：构建处理链

void compose() {
    auto sound   = vega.read("drums.wav") | Audio;
    auto buffers = MayaFlux::get_last_created_container_buffers();

    auto bitcrush = vega.Logic(LogicOperator::THRESHOLD, 0.0);
    auto crush_proc = MayaFlux::create_processor(buffers[0], bitcrush);
    crush_proc->set_modulation_type(LogicProcessor::ModulationType::REPLACE);

    auto clock = vega.Sine(4.0);
    auto freeze_logic = vega.Logic(LogicOperator::THRESHOLD, 0.0);
    freeze_logic->set_input_node(clock);
    auto freeze_proc = MayaFlux::create_processor(buffers[0], freeze_logic);
    freeze_proc->set_modulation_type(LogicProcessor::ModulationType::HOLD_ON_FALSE);
}

示例：递归滤波器

auto string = vega.Polynomial(
    [](const std::deque& history) {
        return 0.996 * (history[0] + history[1]) / 2.0;
    },
    PolynomialMode::RECURSIVE,
    100
);
string->set_initial_conditions(std::vector(100, vega.Random(-1.0, 1.0)));

示例：音视频协同

auto control = vega.Phasor(0.15) | Audio;
control->enable_mock_process(true);

auto particles = vega.ParticleNetwork(
    600,
    glm::vec3(-2.0f, -1.5f, -0.5f),
    glm::vec3( 2.0f,  1.5f,  0.5f),
    ParticleNetwork::InitializationMode::GRID
) | Graphics;

particles->map_parameter("turbulence", control,
                         NodeNetwork::MappingMode::BROADCAST);

未来发展

• 扩展图形 – 朝着完整的 3D 渲染、输入处理、用于分布式处理的网络通信方向发展。
• 硬件加速 – CUDA 和 FPGA 实现。
• WebAssembly 构建 – 在浏览器中运行实际 MayaFlux C++ 代码的交互式网络演示。
• 额外后端 – JACK 音频、多个 Vulkan 设备等。

本次发布奠定了基础；后续路线图将在此基础上构建。

MayaFlux – 创意计算框架

MayaFlux 是什么？

MayaFlux 的出现是因为计算基底已经进化，而大多数创意工具仍停留在 1980 年代的架构中。通过抛弃模拟隐喻、学科壁垒和限制性的抽象层，MayaFlux 为全新的创意表达范式打开了大门。

“基底已就绪。构建你想象的东西。”

核心能力

• 扩展与自定义后端 – 为嵌入式系统或专用硬件构建接口。
• 默认自动化 – 为常见任务提供现成工作流，并可完全覆盖以满足定制需求。
• 架构定制 – 从简单模式开始，必要时扩展到完整的架构调优。

教育内容

• 视频演练 – 步骤式视觉指南。
• 交互示例 – 可实时修改的动手代码。
• 模式库 – 展示特定创意技术的集合。

机构合作伙伴

我们正在积极探索能够提供以下支持的合作：

• 为全职开发提供资金。
• 硬件集成研究。
• 学术研究新算法。

入门指南

1. 访问文档和教程
2. 安装： 只需几分钟。
3. 第一个可运行的音频： 按照 Sculpting Data 教程，五分钟内完成。

文档会根据你的水平提供帮助——无论你是初学者还是高级开发者。

其他资源

• 源代码： (link to repository)
• 许可证： GPL‑3.0（开源，Copyleft）
• 联系： [mayafluxcollective@]