]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/beam.cc
release: 1.3.44
[lilypond.git] / lily / beam.cc
index 33584530760d4a1f8db774796890ec7117a2d71e..027a08d70f0499b37ee6b50296c2fe31d8260470 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
-  (c)  1997--1999 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  (c)  1997--2000 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
     Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
 
 */
     * less hairy code
     * move paper vars to scm
 
+
+    remove *-hs variables.
+    
 */
 
+
+#include <math.h>              // tanh.
+#include "directional-element-interface.hh"
 #include "beaming.hh"
 #include "dimensions.hh"
 #include "beam.hh"
 #include "misc.hh"
 #include "debug.hh"
-#include "leastsquares.hh"
+#include "least-squares.hh"
 #include "stem.hh"
 #include "paper-def.hh"
 #include "lookup.hh"
@@ -32,6 +38,9 @@ Beam::Beam ()
 {
   Group_interface g (this, "stems");
   g.set_interface ();
+
+  set_elt_property ("height", gh_int2scm (0)); // ugh.
+  set_elt_property ("y-position" ,gh_int2scm (0));
 }
 
 void
@@ -45,10 +54,10 @@ Beam::add_stem (Stem*s)
   assert (!s->beam_l ());
   s->set_elt_property ("beam", self_scm_);
 
-  if (!spanned_drul_[LEFT])
-    set_bounds (LEFT,s);
+  if (!get_bound (LEFT))
+    set_bound (LEFT,s);
   else
-    set_bounds (RIGHT,s);
+    set_bound (RIGHT,s);
 }
 
 int
@@ -74,21 +83,20 @@ Beam::get_multiplicity () const
    their beam, during 'final-pre-processing'.]
  */
 void
-Beam::do_pre_processing ()
+Beam::before_line_breaking ()
 {
   // Why?
   if (visible_stem_count () < 2)
     {
       warning (_ ("beam has less than two stems"));
-      set_elt_property ("transparent", SCM_BOOL_T);
+      //      set_elt_property ("transparent", SCM_BOOL_T);
     }
 
-  if (!get_direction ())
-    set_direction (get_default_dir ());
+  if (!directional_element (this).get ())
+    directional_element (this).set (get_default_dir ());
 
   auto_knees ();
   set_stem_directions ();
-
   set_stem_shorten (); 
 }
 
@@ -107,8 +115,8 @@ Beam::get_default_dir () const
   for (int i=0; i <stem_count (); i++)
     do { // HUH -- waar slaat dit op?
       Stem *s = stem (i);
-      int current = s->get_direction () 
-       ? (1 + d * s->get_direction ())/2
+      Direction sd = directional_element (s).get ();
+      int current = sd ? (1 + d * sd)/2
        : s->get_center_distance ((Direction)-d);
 
       if (current)
@@ -119,46 +127,21 @@ Beam::get_default_dir () const
 
     } while (flip(&d) != DOWN);
   
-  /* 
-     [Ross] states that the majority of the notes dictates the
-     direction (and not the mean of "center distance")
-
-     But is that because it really looks better, or because he wants
-     to provide some real simple hands-on rules?
-     
-     We have our doubts, so we simply provide all sensible alternatives.
 
-     If dir is not determined: up (see stem::get_default_dir ()) */
-
-  Direction beam_dir = CENTER;
-  Direction neutral_dir = (Direction)(int)paper_l ()->get_var ("stem_default_neutral_direction");
-
-  SCM a = get_elt_property ("beam-dir-algorithm");
-  
-  if (a == ly_symbol2scm ("majority")) // should get default from paper.
-    beam_dir = (count[UP] == count[DOWN]) ? neutral_dir 
-      : (count[UP] > count[DOWN]) ? UP : DOWN;
-  else if (a == ly_symbol2scm ("mean"))
-    // mean center distance
-    beam_dir = (total[UP] == total[DOWN]) ? neutral_dir
-      : (total[UP] > total[DOWN]) ? UP : DOWN;
-  else if (a == ly_symbol2scm ("median"))
-    {
-      // median center distance
-      if (count[DOWN] && count[UP])
-       {
-         beam_dir = (total[UP] / count[UP] == total[DOWN] / count[DOWN]) 
-           ? neutral_dir 
-           : (total[UP] / count[UP] > total[DOWN] / count[DOWN]) ? UP : DOWN;
-       }
-      else
-       {
-         beam_dir = (count[UP] == count[DOWN]) ? neutral_dir 
-           : (count[UP] > count[DOWN]) ? UP : DOWN;
-       }
-    }
+  SCM s = scm_eval (gh_list (ly_symbol2scm ("beam-dir-algorithm"),
+                            ly_quote_scm (gh_cons (gh_int2scm (count[UP]),
+                                                   gh_int2scm (count[DOWN]))),
+                            ly_quote_scm (gh_cons (gh_int2scm (total[UP]),
+                                                   gh_int2scm (total[DOWN]))),
+                            SCM_UNDEFINED));
+  if (gh_number_p (s) && gh_scm2int (s))
+    return to_dir (s);
   
-  return beam_dir;
+  /*
+    If dir is not determined: get from paper
+  */
+  return (Direction)(int)
+    paper_l ()->get_var ("stem_default_neutral_direction");
 }
 
 
@@ -170,13 +153,13 @@ Beam::get_default_dir () const
 void
 Beam::set_stem_directions ()
 {
-  Direction d = get_direction ();
+  Direction d = directional_element (this).get ();
   for (int i=0; i <stem_count (); i++)
     {
       Stem *s = stem (i);
       SCM force = s->remove_elt_property ("dir-forced");
       if (!gh_boolean_p (force) || !gh_scm2bool (force))
-       s->set_direction (d);
+       directional_element (s).set (d);
     }
 } 
 
@@ -200,6 +183,8 @@ Beam::auto_knee (String gap_str, bool interstaff_b)
   bool knee_b = false;
   int knee_y = 0;
   SCM gap = get_elt_property (gap_str);
+  Direction d = directional_element (this).get ();
+  
   if (gh_number_p (gap))
     {
       int auto_gap_i = gh_scm2int (gap);
@@ -207,9 +192,9 @@ Beam::auto_knee (String gap_str, bool interstaff_b)
         {
          bool is_b = (bool)(calc_interstaff_dist (stem (i), this) 
            - calc_interstaff_dist (stem (i-1), this));
-         int l_y = (int)(stem (i-1)->chord_start_f ())
+         int l_y = (int)(stem (i-1)->head_positions()[d])
            + (int)calc_interstaff_dist (stem (i-1), this);
-         int r_y = (int)(stem (i)->chord_start_f ())
+         int r_y = (int)(stem (i)->head_positions()[d])
            + (int)calc_interstaff_dist (stem (i), this);
          int gap_i = r_y - l_y;
 
@@ -225,9 +210,9 @@ Beam::auto_knee (String gap_str, bool interstaff_b)
     {
       for (int i=0; i < stem_count (); i++)
         {
-         int y = (int)(stem (i)->chord_start_f ())
+         int y = (int)(stem (i)->head_positions()[d])
            + (int)calc_interstaff_dist (stem (i), this);
-         stem (i)->set_direction (y < knee_y ? UP : DOWN);
+         directional_element (stem (i)).set (y < knee_y ? UP : DOWN);
          stem (i)->set_elt_property ("dir-forced", SCM_BOOL_T);
        }
     }
@@ -236,7 +221,9 @@ Beam::auto_knee (String gap_str, bool interstaff_b)
 
 /*
  Set stem's shorten property if unset.
- TODO: take some y-position (nearest?) into account
+ TODO:
+    take some y-position (chord/beam/nearest?) into account
+    scmify forced-fraction
  */
 void
 Beam::set_stem_shorten ()
@@ -249,12 +236,19 @@ Beam::set_stem_shorten ()
     return;
 
   int multiplicity = get_multiplicity ();
-  SCM shorten = scm_eval (scm_listify (
-    ly_symbol2scm ("beamed-stem-shorten"),
-    gh_int2scm (multiplicity), 
-    SCM_UNDEFINED));
-  Real shorten_f = gh_scm2double (shorten) 
-    * Staff_symbol_referencer_interface (this).staff_space ();
+
+  // grace stems?
+  SCM shorten = scm_eval (ly_symbol2scm ("beamed-stem-shorten"));
+
+  if (shorten == SCM_EOL)
+    return;
+
+  int sz = scm_ilength (shorten);
+  
+  Staff_symbol_referencer_interface st (this);
+  Real staff_space = st.staff_space ();
+  SCM shorten_elt = scm_list_ref (shorten, gh_int2scm (multiplicity <? (sz - 1)));
+  Real shorten_f = gh_scm2double (shorten_elt) * staff_space;
 
   /* cute, but who invented this -- how to customise ? */
   if (forced_fraction < 1)
@@ -269,44 +263,50 @@ Beam::set_stem_shorten ()
        s->set_elt_property ("shorten", gh_double2scm (shorten_f));
     }
 }
+
 /*
   Set elt properties height and y-position if not set.
   Adjust stem lengths to reach beam.
  */
 void
-Beam::do_post_processing ()
+Beam::after_line_breaking ()
 {
   /* first, calculate y, dy */
   Real y, dy;
-  calc_position_and_height (&y, &dy);
-  if (suspect_slope_b (y, dy))
-    dy = 0;
+  calc_default_position_and_height (&y, &dy);
+  if (visible_stem_count ())
+    {
+      if (suspect_slope_b (y, dy))
+       dy = 0;
 
-  Real damped_dy = calc_slope_damping_f (dy);
-  Real quantised_dy = quantise_dy_f (damped_dy);
+      Real damped_dy = calc_slope_damping_f (dy);
+      Real quantised_dy = quantise_dy_f (damped_dy);
 
-  y += (dy - quantised_dy) / 2;
-  dy = quantised_dy;
-  
+      y += (dy - quantised_dy) / 2;
+      dy = quantised_dy;
+    }
   /*
     until here, we used only stem_info, which acts as if dir=up
    */
-  y *= get_direction ();
-  dy *= get_direction ();
+  y *= directional_element (this).get ();
+  dy *= directional_element (this).get ();
 
-  /* set or read dy as necessary */
-  SCM s = get_elt_property ("height");
+  Staff_symbol_referencer_interface st (this);
+  Real half_space = st.staff_space () / 2;
+
+  /* check for user-override of dy */
+  SCM s = remove_elt_property ("height-hs");
   if (gh_number_p (s))
-    dy = gh_scm2double (s);
-  else
-    set_elt_property ("height", gh_double2scm (dy));
+    {
+      dy = gh_scm2double (s) * half_space;
+    }
+  set_elt_property ("height", gh_double2scm (dy));
 
-  /* set or read y as necessary */
-  s = get_elt_property ("y-position");
+  /* check for user-override of y */
+  s = remove_elt_property ("y-position-hs");
   if (gh_number_p (s))
     {
-      y = gh_scm2double (s);
-      set_stem_length (y, dy);
+      y = gh_scm2double (s) * half_space;
     }
   else
     { 
@@ -317,8 +317,7 @@ Beam::do_post_processing ()
       set_stem_length (y, dy);
       y_shift = check_stem_length_f (y, dy);
 
-      Real internote_f = paper_l ()->get_var ("interline") / 2;
-      if (y_shift > internote_f / 4)
+      if (y_shift > half_space / 4)
        {
          y += y_shift;
 
@@ -327,23 +326,25 @@ Beam::do_post_processing ()
            request quanting the other way.
          */
          int quant_dir = 0;
-         if (abs (y_shift) > internote_f / 2)
-           quant_dir = sign (y_shift) * get_direction ();
+         if (abs (y_shift) > half_space / 2)
+           quant_dir = sign (y_shift) * directional_element (this).get ();
          y = quantise_y_f (y, dy, quant_dir);
-         set_stem_length (y, dy);
        }
-
-      set_elt_property ("y-position", gh_double2scm (y));
     }
+  // UGH. Y is not in staff position unit?
+  // Ik dacht datwe daar juist van weg wilden?
+  set_stem_length (y, dy);
+  set_elt_property ("y-position", gh_double2scm (y)); 
 }
 
 /*
   See Documentation/tex/fonts.doc
  */
 void
-Beam::calc_position_and_height (Real* y, Real* dy) const
+Beam::calc_default_position_and_height (Real* y, Real* dy) const
 {
-  *y = *dy = 0;
+  *y = 0;
+  *dy = 0;  
   if (visible_stem_count () <= 1)
     return;
 
@@ -355,26 +356,27 @@ Beam::calc_position_and_height (Real* y, Real* dy) const
       return;
     }
 
-  Least_squares ls;
-  Real x0 = first_visible_stem ()->hpos_f ();
+  Array<Offset> ideals;
+  Real x0 = first_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS);
   for (int i=0; i < stem_count (); i++)
     {
       Stem* s = stem (i);
       if (s->invisible_b ())
         continue;
-      ls.input.push (Offset (s->hpos_f () - x0, 
-        s->calc_stem_info ().idealy_f_));
+      ideals.push (Offset (s->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0, 
+                          s->calc_stem_info ().idealy_f_));
     }
   Real dydx;
-  ls.minimise (dydx, *y); // duh, takes references
+  minimise_least_squares (&dydx, y, ideals); // duh, takes references
 
-  Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f () - x0;
+  Real dx = last_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
   *dy = dydx * dx;
 }
 
 bool
 Beam::suspect_slope_b (Real y, Real dy) const
 {
+  /* first, calculate y, dy */
   /*
     steep slope running against lengthened stem is suspect
   */
@@ -383,8 +385,8 @@ Beam::suspect_slope_b (Real y, Real dy) const
   Real lengthened = paper_l ()->get_var ("beam_lengthened");
   Real steep = paper_l ()->get_var ("beam_steep_slope");
 
-  Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f () - first_visible_stem ()->hpos_f ();
-  Real dydx = dy/dx;
+  Real dx = last_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS) - first_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+  Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
 
   if (((y - first_ideal > lengthened) && (dydx > steep))
       || ((y + dy - last_ideal > lengthened) && (dydx < -steep)))
@@ -409,9 +411,9 @@ Beam::calc_slope_damping_f (Real dy) const
 
   if (damping)
     {
-      Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f ()
-       - first_visible_stem ()->hpos_f ();
-      Real dydx = dy/dx;
+      Real dx = last_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS)
+       - first_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+      Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
       dydx = 0.6 * tanh (dydx) / damping;
       return dydx * dx;
     }
@@ -421,28 +423,33 @@ Beam::calc_slope_damping_f (Real dy) const
 Real
 Beam::calc_stem_y_f (Stem* s, Real y, Real dy) const
 {
-  Real beam_f = gh_scm2double (get_elt_property ("beam-thickness"));
-  int   multiplicity = get_multiplicity ();
-
+  Real thick = gh_scm2double (get_elt_property ("beam-thickness"));
+  int beam_multiplicity = get_multiplicity ();
+  int stem_multiplicity = (s->flag_i () - 2) >? 0;
 
-  Real interbeam_f = paper_l ()->interbeam_f (multiplicity);
-  Real x0 = first_visible_stem ()->hpos_f ();
-  Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f () - x0;
-  Real stem_y = (s->hpos_f () - x0) / dx * dy + y;
+  Real interbeam_f = paper_l ()->interbeam_f (beam_multiplicity);
+  Real x0 = first_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+  Real dx = last_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
+  Real stem_y = (dy && dx ? (s->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0) / dx * dy : 0) + y;
 
   /* knee */
-  if (get_direction () != s->get_direction ())
-    {
-      stem_y -= get_direction () * (beam_f / 2
-       + (multiplicity - 1) * interbeam_f);
+   Direction dir  = directional_element(this).get ();
+   Direction sdir = directional_element (s).get ();
+   
+    /* knee */
+   if (dir!= sdir)
+      {
+       stem_y -= dir 
+       * (thick / 2 + (beam_multiplicity - 1) * interbeam_f);
 
       Staff_symbol_referencer_interface me (s);
       Staff_symbol_referencer_interface last (last_visible_stem ());
       
-      if ((s != first_visible_stem ())
-         && me.staff_symbol_l () != last.staff_symbol_l ())
-       stem_y += get_direction () 
-                 * (multiplicity - (s->flag_i () - 2) >? 0) * interbeam_f;
+      // huh, why not for first visible?
+      if (//(s != first_visible_stem ()) &&
+         me.staff_symbol_l () != last.staff_symbol_l ())
+       stem_y += directional_element (this).get ()
+         * (beam_multiplicity - stem_multiplicity) * interbeam_f;
     }
   return stem_y;
 }
@@ -452,6 +459,8 @@ Beam::check_stem_length_f (Real y, Real dy) const
 {
   Real shorten = 0;
   Real lengthen = 0;
+  Direction dir = directional_element (this).get ();
+  
   for (int i=0; i < stem_count (); i++)
     {
       Stem* s = stem (i);
@@ -460,30 +469,31 @@ Beam::check_stem_length_f (Real y, Real dy) const
 
       Real stem_y = calc_stem_y_f (s, y, dy);
        
-      stem_y *= get_direction ();
+      stem_y *= dir;
       Stem_info info = s->calc_stem_info ();
 
-      if (stem_y > info.maxy_f_)
-       shorten = shorten <? info.maxy_f_ - stem_y;
-
-      if (stem_y < info.miny_f_)
-        lengthen = lengthen >? info.miny_f_ - stem_y; 
+      // if (0 > info.maxy_f_ - stem_y)
+      shorten = shorten <? info.maxy_f_ - stem_y;
+      // if (0 < info.miny_f_ - stem_y)
+      lengthen = lengthen >? info.miny_f_ - stem_y; 
     }
 
   if (lengthen && shorten)
     warning (_ ("weird beam vertical offset"));
 
   /* when all stems are too short, normal stems win */
-  if (shorten)
-    return shorten * get_direction ();
-  else
-    return lengthen * get_direction ();
+  return dir * ((shorten) ?  shorten : lengthen);
 }
 
+/*
+  Hmm.  At this time, beam position and slope are determined.  Maybe,
+  stem directions and length should set to relative to the chord's
+  position of the beam.  */
 void
 Beam::set_stem_length (Real y, Real dy)
 {
-  Real internote_f = paper_l ()->get_var ("interline") / 2;
+  Staff_symbol_referencer_interface st (this);
+  Real half_space = st.staff_space ()/2;
   for (int i=0; i < stem_count (); i++)
     {
       Stem* s = stem (i);
@@ -493,45 +503,36 @@ Beam::set_stem_length (Real y, Real dy)
       Real stem_y = calc_stem_y_f (s, y, dy);
 
       /* caution: stem measures in staff-positions */
-      s->set_stemend ((stem_y - calc_interstaff_dist (s, this)) / internote_f);
+      s->set_stemend ((stem_y + calc_interstaff_dist (s, this)) / half_space);
     }
 }
 
 /*
   [Ross] (simplification of)
-  Try to set dy complying with:
+  Set dy complying with:
     - zero
-    - beam_f / 2 + staffline_f / 2
-    - beam_f + staffline_f
-  + n * interline
-
-  TODO: get allowed-positions as scm list (aarg: from paper block)
+    - thick / 2 + staffline_f / 2
+    - thick + staffline_f
+  + n * staff_space
 */
 Real
 Beam::quantise_dy_f (Real dy) const
 {
-  SCM s = get_elt_property ("slope-quantisation");
+  Array<Real> a;
+  for (SCM s = scm_eval (ly_symbol2scm ("beam-height-quants")); s !=SCM_EOL; s = gh_cdr (s))
+    a.push (gh_scm2double (gh_car (s)));
   
-  if (s == ly_symbol2scm ("none"))
+  if (a.size () <= 1)
     return dy;
 
   Staff_symbol_referencer_interface st (this);
-  Real interline_f = st.staff_space ();
+  Real staff_space = st.staff_space ();
   
-  Real staffline_f = paper_l ()->get_var ("stafflinethickness");
-  Real beam_f = gh_scm2double (get_elt_property ("beam-thickness"));;
-
-  Array<Real> allowed_fraction (3);
-  allowed_fraction[0] = 0;
-  allowed_fraction[1] = (beam_f / 2 + staffline_f / 2);
-  allowed_fraction[2] = (beam_f + staffline_f);
-
-  allowed_fraction.push (interline_f);
-  Interval iv = quantise_iv (allowed_fraction,  abs (dy));
+  Interval iv = quantise_iv (a, abs (dy)/staff_space) * staff_space;
   Real q = (abs (dy) - iv[SMALLER] <= iv[BIGGER] - abs (dy))
     ? iv[SMALLER]
     : iv[BIGGER];
-
+  
   return q * sign (dy);
 }
 
@@ -539,82 +540,38 @@ Beam::quantise_dy_f (Real dy) const
   Prevent interference from stafflines and beams.
   See Documentation/tex/fonts.doc
 
-  TODO: get allowed-positions as scm list (aarg: from paper block)
+  We only need to quantise the (left) y-position of the beam,
+  since dy is quantised too.
+  if extend_b then stems must *not* get shorter
  */
 Real
 Beam::quantise_y_f (Real y, Real dy, int quant_dir)
 {
-   /*
-    We only need to quantise the (left) y-position of the beam,
-    since dy is quantised too.
-    if extend_b then stems must *not* get shorter
-   */
-  SCM s = get_elt_property ("slope-quantisation");
-  if (s == ly_symbol2scm ("none"))
-    return y;
-
-  /*
-    ----------------------------------------------------------
-                                                   ########
-                                       ########
-                             ########
-    --------------########------------------------------------
-       ########
-
-       hang       straddle   sit        inter      hang
-   */
-
-  Staff_symbol_referencer_interface sinf (this);
-  Real space = sinf.staff_space ();
-  Real staffline_f = paper_l ()->get_var ("stafflinethickness");
-  Real beam_f = gh_scm2double (get_elt_property ("beam-thickness"));;
-
-  Real straddle = 0;
-  Real sit = beam_f / 2 - staffline_f / 2;
-  Real hang = space - beam_f / 2 + staffline_f / 2;
-
-  /*
-    Put all allowed positions into an array.
-    Whether a position is allowed or not depends on 
-    strictness of quantisation, multiplicity and direction.
-
-    For simplicity, we'll assume dir = UP and correct if 
-    dir = DOWN afterwards.
-   */
-  
   int multiplicity = get_multiplicity ();
+  Staff_symbol_referencer_interface st (this);
+  Real staff_space = st.staff_space ();
+  SCM quants = scm_eval (gh_list (ly_symbol2scm ("beam-vertical-position-quants"),
+                                 gh_int2scm (multiplicity),
+                                 gh_double2scm (dy/staff_space),
+                                 SCM_UNDEFINED));
 
+  Array<Real> a;
 
-  Array<Real> allowed_position;
-  if (s == ly_symbol2scm ("normal"))
-    {
-      if ((multiplicity <= 2) || (abs (dy) >= staffline_f / 2))
-       allowed_position.push (straddle);
-      if ((multiplicity <= 1) || (abs (dy) >= staffline_f / 2))
-       allowed_position.push (sit);
-      allowed_position.push (hang);
-    }
-  else if (s == ly_symbol2scm ("traditional"))
-    {
-      // TODO: check and fix TRADITIONAL
-      if ((multiplicity <= 2) || (abs (dy) >= staffline_f / 2))
-       allowed_position.push (straddle);
-      if ((multiplicity <= 1) && (dy <= staffline_f / 2))
-       allowed_position.push (sit);
-      if (dy >= -staffline_f / 2)
-       allowed_position.push (hang);
-    }
+  for (; quants != SCM_EOL; quants = gh_cdr (quants))
+    a.push (gh_scm2double (gh_car (quants)));
 
-  allowed_position.push (space);
-  Real up_y = get_direction () * y;
-  Interval iv = quantise_iv (allowed_position, up_y);
+  if (a.size () <= 1)
+    return y;
+
+  Real up_y = directional_element (this).get () * y;
+  Interval iv = quantise_iv (a, up_y/staff_space) * staff_space;
 
   Real q = up_y - iv[SMALLER] <= iv[BIGGER] - up_y 
     ? iv[SMALLER] : iv[BIGGER];
   if (quant_dir)
     q = iv[(Direction)quant_dir];
 
-  return q * get_direction ();
+  return q * directional_element (this).get ();
 }
 
 void
@@ -643,8 +600,8 @@ Beam::set_beaming (Beaming_info_list *beaming)
 Molecule
 Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
 {
-  if ((next && !(next->hpos_f () > here->hpos_f ())) ||
-      (prev && !(prev->hpos_f () < here->hpos_f ())))
+  if ((next && !(next->relative_coordinate (0, X_AXIS) > here->relative_coordinate (0, X_AXIS))) ||
+      (prev && !(prev->relative_coordinate (0, X_AXIS) < here->relative_coordinate (0, X_AXIS))))
       programming_error ("Beams are not left-to-right");
 
   Real staffline_f = paper_l ()->get_var ("stafflinethickness");
@@ -652,13 +609,16 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
 
 
   Real interbeam_f = paper_l ()->interbeam_f (multiplicity);
-  Real beam_f = gh_scm2double (get_elt_property ("beam-thickness"));;
+  Real thick = gh_scm2double (get_elt_property ("beam-thickness"));
 
-  Real dy = interbeam_f;
+  Real bdy = interbeam_f;
   Real stemdx = staffline_f;
 
-  Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f () - first_visible_stem ()->hpos_f ();
-  Real dydx = get_real ("height")/dx;
+  Real dx = visible_stem_count () ?
+    last_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS) - first_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS)
+    : 0.0;
+  Real dy = gh_scm2double (get_elt_property ("height"));
+  Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
 
   Molecule leftbeams;
   Molecule rightbeams;
@@ -674,6 +634,9 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
   else
     nw_f = paper_l ()->get_var ("quartwidth");
 
+
+  Direction dir = directional_element (this).get ();
+  
   /* half beams extending to the left. */
   if (prev)
     {
@@ -683,16 +646,16 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
        Half beam should be one note-width, 
        but let's make sure two half-beams never touch
        */
-      Real w = here->hpos_f () - prev->hpos_f ();
+      Real w = here->relative_coordinate (0, X_AXIS) - prev->relative_coordinate (0, X_AXIS);
       w = w/2 <? nw_f;
       Molecule a;
       if (lhalfs)              // generates warnings if not
-       a =  lookup_l ()->beam (dydx, w, beam_f);
+       a =  lookup_l ()->beam (dydx, w, thick);
       a.translate (Offset (-w, -w * dydx));
       for (int j = 0; j  < lhalfs; j++)
        {
          Molecule b (a);
-         b.translate_axis (-get_direction () * dy * (lwholebeams+j), Y_AXIS);
+         b.translate_axis (-dir * bdy * (lwholebeams+j), Y_AXIS);
          leftbeams.add_molecule (b);
        }
     }
@@ -702,8 +665,8 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
       int rhalfs  = here->beam_count (RIGHT) - next->beam_count (LEFT);
       int rwholebeams= here->beam_count (RIGHT) <? next->beam_count (LEFT) ;
 
-      Real w = next->hpos_f () - here->hpos_f ();
-      Molecule a = lookup_l ()->beam (dydx, w + stemdx, beam_f);
+      Real w = next->relative_coordinate (0, X_AXIS) - here->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+      Molecule a = lookup_l ()->beam (dydx, w + stemdx, thick);
       a.translate_axis( - stemdx/2, X_AXIS);
       int j = 0;
       Real gap_f = 0;
@@ -717,33 +680,30 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
          for (; j  < nogap; j++)
            {
              Molecule b (a);
-             b.translate_axis (-get_direction () * dy * j, Y_AXIS);
+             b.translate_axis (-dir  * bdy * j, Y_AXIS);
              rightbeams.add_molecule (b);
            }
          // TODO: notehead widths differ for different types
          gap_f = nw_f / 2;
          w -= 2 * gap_f;
-         a = lookup_l ()->beam (dydx, w + stemdx, beam_f);
+         a = lookup_l ()->beam (dydx, w + stemdx, thick);
        }
 
       for (; j  < rwholebeams; j++)
        {
          Molecule b (a);
-         if (!here->invisible_b ())
-           b.translate (Offset (gap_f, -get_direction () * dy * j));
-         else
-           b.translate (Offset (0, -get_direction () * dy * j));
+         b.translate (Offset (here->invisible_b () ? 0 : gap_f, -dir * bdy * j));
          rightbeams.add_molecule (b);
        }
 
       w = w/2 <? nw_f;
       if (rhalfs)
-       a = lookup_l ()->beam (dydx, w, beam_f);
+       a = lookup_l ()->beam (dydx, w, thick);
 
       for (; j  < rwholebeams + rhalfs; j++)
        {
          Molecule b (a);
-         b.translate_axis (-get_direction () * dy * j, Y_AXIS);
+         b.translate_axis (- dir * bdy * j, Y_AXIS);
          rightbeams.add_molecule (b);
        }
 
@@ -758,17 +718,28 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
 }
 
 
-Molecule*
-Beam::do_brew_molecule_p () const
+Molecule 
+Beam::do_brew_molecule () const
 {
-  Molecule *mol_p = new Molecule;
+  Molecule mol;
   if (!stem_count ())
-    return mol_p;
+    return mol;
+  Real x0,dx;
+  if (visible_stem_count ())
+    {
+      x0 = first_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+      dx = last_visible_stem ()->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
+    }
+  else
+    {
+      x0 = stem (0)->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+      dx = stem_top ()->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
+    }
   
-  Real x0 = first_visible_stem ()->hpos_f ();
-  Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f () - x0;
-  Real dydx = get_real ("height")/dx;
-  Real y = get_real ("y-position");
+  
+  Real dy = gh_scm2double (get_elt_property ("height"));
+  Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
+  Real y = gh_scm2double (get_elt_property ("y-position"));
   for (int j=0; j <stem_count (); j++)
     {
       Stem *i = stem (j);
@@ -776,14 +747,14 @@ Beam::do_brew_molecule_p () const
       Stem * next = (j < stem_count ()-1) ? stem (j+1) :0;
 
       Molecule sb = stem_beams (i, next, prev);
-      Real x = i->hpos_f ()-x0;
+      Real x = i->relative_coordinate (0, X_AXIS)-x0;
       sb.translate (Offset (x, x * dydx + y));
-      mol_p->add_molecule (sb);
+      mol.add_molecule (sb);
     }
-  mol_p->translate_axis (x0 
-    - spanned_drul_[LEFT]->relative_coordinate (0, X_AXIS), X_AXIS);
+  mol.translate_axis (x0 
+    - get_bound (LEFT)->relative_coordinate (0, X_AXIS), X_AXIS);
 
-  return mol_p;
+  return mol;
 }
 
 int
@@ -804,8 +775,6 @@ Beam::forced_stem_count () const
   return f;
 }
 
-
-
 /*
   TODO: Fix this class. This is wildly inefficient.
   And it sux.  Yet another array/list 'interface'.
@@ -829,8 +798,6 @@ Beam::stem_top () const
   SCM s = get_elt_property ("stems");
   
   return gh_pair_p (s) ? dynamic_cast<Stem*> (unsmob_element (gh_car (s))) : 0;
-    
-  //Group_interface__extract_elements ((Beam*) this, (Stem*) 0, "stems")[stem_count () - 1];
 }
 
 /* burp */
@@ -855,9 +822,6 @@ Beam::first_visible_stem () const
       if (!s->invisible_b ())
         return s;
     }
-
-  assert (0);
-
   return 0;
 }
 
@@ -870,8 +834,5 @@ Beam::last_visible_stem () const
       if (!s->invisible_b ())
         return s;
     }
-
-  assert (0);
-  // sigh
   return 0;
 }