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Doc: NR 4.1.4: Clarify 'padding in spacing alists.
[lilypond.git] / Documentation / notation / spacing.itely
1 @c -*- coding: utf-8; mode: texinfo; -*-
2
3 @ignore
4     Translation of GIT committish: FILL-IN-HEAD-COMMITTISH
5
6     When revising a translation, copy the HEAD committish of the
7     version that you are working on.  For details, see the Contributors'
8     Guide, node Updating translation committishes..
9 @end ignore
10
11 @c \version "2.13.42"
12
13 @ignore
14 GDP TODO list
15
16 Negative numbers are allowed:
17 > Are you sure? The following works well
18 > \paper{
19 >   first-page-number = -2
20 > }
21 > and prints page number -1 on the second page, for example.
22
23
24 In 5.2.1 the @refbugs (line 495 in spacing.itely on master) it
25 states:
26
27 "@code{layout-set-staff-size} does not change the distance between
28 the
29 staff lines."
30
31 Could we add a sentence:
32 "Use instead the pair               fontSize = #@var{N}
33             \override StaffSymbol #'staff-space = #(magstep
34 @var{N})
35 inside the Staff context to change the size of the font and the
36 distance between
37 staff lines accordingly."
38
39 Actually I found, that the @internalsref{StaffSymbol} at line 481
40 sends to an incomplete
41 documentation.  The property staff-space is not explained here.  I
42 thought Y-extent might be of
43 help, but it is in turn explained by x-space which again is
44 missing from the list.  Who has the
45 knowledge to fix this?
46
47
48 Clarify
49 http://code.google.com/p/lilypond/issues/detail?id=68
50
51 @end ignore
52
53
54 @node Spacing issues
55 @chapter Spacing issues
56
57 The global paper layout is determined by three factors: the page layout, the
58 line breaks, and the spacing.  These all influence each other.  The
59 choice of spacing determines how densely each system of music is set.
60 This influences where line breaks are chosen, and thus ultimately, how
61 many pages a piece of music takes.
62
63 Globally speaking, this procedure happens in four steps: first,
64 flexible distances (@q{springs}) are chosen, based on durations.  All
65 possible line breaking combinations are tried, and a @q{badness} score
66 is calculated for each.  Then the height of each possible system is
67 estimated.  Finally, a page breaking and line breaking combination is chosen
68 so that neither the horizontal nor the vertical spacing is too cramped
69 or stretched.
70
71 Two types of blocks can contain layout settings:
72 @code{\paper @{@dots{}@}} and @code{\layout @{@dots{}@}}.  The
73 @code{\paper} block contains page layout settings that are
74 expected to be the same for all scores in a book, such as the
75 paper height, or whether to print page numbers, etc.  See
76 @ref{Page layout}.  The @code{\layout} block contains score layout
77 settings, such as the number of systems to use, or the space
78 between staff-groups, etc.  See @ref{Score layout}.
79
80 @menu
81 * Page layout::
82 * Score layout::
83 * Breaks::
84 * Vertical spacing::
85 * Horizontal spacing::
86 * Fitting music onto fewer pages::
87 @end menu
88
89
90 @node Page layout
91 @section Page layout
92
93 This section discusses page layout options for the @code{\paper}
94 block.
95
96 @menu
97 * The \paper block::
98 * Paper size and automatic scaling::
99 * Fixed vertical spacing \paper variables::
100 * Flexible vertical spacing \paper variables::
101 * Horizontal spacing \paper variables::
102 * Other \paper variables::
103 @end menu
104
105
106 @node The \paper block
107 @subsection The @code{\paper} block
108
109 The @code{\paper} block can appear within a @code{\book} block,
110 but not within a @code{\score} block.  Settings in a @code{\paper}
111 block apply to the entire book, which may include multiple scores.
112 Settings that can appear in a @code{\paper} block include:
113
114 @itemize
115
116 @item
117 the @code{set-paper-size} scheme function,
118
119 @item
120 @code{\paper} variables used for customizing page layout, and
121
122 @item
123 markup definitions used for customizing the layout of headers,
124 footers, and titles.
125
126 @end itemize
127
128 The @code{set-paper-size} function is discussed in the next
129 section, @ref{Paper size and automatic scaling}.  The
130 @code{\paper} variables that deal with page layout are discussed
131 in later sections.  The markup definitions that deal with headers,
132 footers, and titles are discussed in
133 @ref{Custom headers footers and titles}.
134
135 Most @code{\paper} variables will only work in a @code{\paper}
136 block.  The few that will also work in a @code{\layout} block are
137 listed in @ref{The \layout block}.
138
139 Except when specified otherwise, all @code{\paper} variables that
140 correspond to distances on the page are measured in millimeters,
141 unless a different unit is specified by the user.  For example,
142 the following declaration sets @code{top-margin} to ten
143 millimeters:
144
145 @example
146 \paper @{
147   top-margin = 10
148 @}
149 @end example
150
151 To set it to @code{0.5} inches, use the @code{\in} unit suffix:
152
153 @example
154 \paper @{
155   top-margin = 0.5\in
156 @}
157 @end example
158
159 The available unit suffixes are @code{\mm}, @code{\cm},
160 @code{\in}, and @code{\pt}.  These units are simple values for
161 converting from millimeters; they are defined in
162 @file{ly/paper-defaults-init.ly}.  For the sake of clarity, when
163 using millimeters, the @code{\mm} is typically included in the
164 code, even though it is not technically necessary.
165
166 It is also possible to define @code{\paper} values using Scheme.
167 The Scheme equivalent of the above example is:
168
169 @example
170 \paper @{
171   #(define top-margin (* 0.5 in))
172 @}
173 @end example
174
175 @seealso
176 Notation Reference:
177 @ref{Paper size and automatic scaling},
178 @ref{Custom headers footers and titles},
179 @ref{The \layout block}.
180
181 Installed Files:
182 @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
183
184
185 @node Paper size and automatic scaling
186 @subsection Paper size and automatic scaling
187
188 @cindex paper size
189 @cindex page size
190
191 @funindex \paper
192
193 @menu
194 * Setting paper size::
195 * Automatic scaling to paper size::
196 @end menu
197
198
199 @node Setting paper size
200 @unnumberedsubsubsec Setting paper size
201
202 Two functions are available for changing the paper size:
203 @code{set-default-paper-size} and @code{set-paper-size}.
204 @code{set-default-paper-size} must be placed in the toplevel
205 scope, and @code{set-paper-size} must be placed in a @code{\paper}
206 block:
207
208 @example
209 #(set-default-paper-size "a4")
210 @end example
211
212 @example
213 \paper @{
214   #(set-paper-size "a4")
215 @}
216 @end example
217
218 @noindent
219 In the toplevel scope, the @code{set-default-paper-size} function
220 can safely be called anywhere before the first @code{\paper}
221 block.  Within a @code{\paper} block, the safest place to call
222 @code{set-paper-size} is at the top, above the list of variable
223 declarations.  The reasons for this are discussed in
224 @ref{Automatic scaling to paper size}.
225
226 @code{set-default-paper-size} sets the size of all pages, whereas
227 @code{set-paper-size} only sets the size of the pages that the
228 @code{\paper} block applies to.  For example, if the @code{\paper}
229 block is at the top of the file, then it will apply the paper size
230 to all pages.  If the @code{\paper} block is inside a
231 @code{\book}, then the paper size will only apply to that book.
232
233 Common paper sizes are available, including @code{a4},
234 @code{letter}, @code{legal}, and @code{11x17} (also known as
235 tabloid).  Many more paper sizes are supported by default.  For
236 details, see @file{scm/paper.scm}, and search for the
237 definition of @code{paper-alist}.
238
239 @c TODO add a new appendix for paper sizes (auto-generated) -pm
240
241 @warning{The default paper size is @code{a4}.}
242
243 Extra sizes may be added by editing the definition of
244 @code{paper-alist} in the initialization file
245 @file{scm/paper.scm}, however they will be overridden on a
246 subsequent install.
247
248 @cindex orientation
249 @cindex landscape
250
251 If the symbol @code{'landscape} is supplied as an argument to
252 @code{set-default-paper-size}, pages will be rotated by 90
253 degrees, and wider line widths will be set accordingly.
254
255 @example
256 #(set-default-paper-size "a6" 'landscape)
257 @end example
258
259 @seealso
260 Notation Reference:
261 @ref{Automatic scaling to paper size}.
262
263 Installed Files:
264 @file{scm/paper.scm}.
265
266
267 @node Automatic scaling to paper size
268 @unnumberedsubsubsec Automatic scaling to paper size
269
270 If the paper size is changed with one of the scheme functions
271 (@code{set-default-paper-size} or @code{set-paper-size}), the
272 values of several @code{\paper} variables are automatically scaled
273 to the new size.  To bypass the automatic scaling for a particular
274 variable, set the variable after setting the paper size.  Note
275 that the automatic scaling is not triggered by setting the
276 @code{paper-height} or @code{paper-width} variables, even though
277 @code{paper-width} can influence other values (this is separate
278 from scaling and is discussed below).  The
279 @code{set-default-paper-size} and @code{set-paper-size} functions
280 are described in @ref{Setting paper size}.
281
282 The vertical dimensions affected by automatic scaling are
283 @code{top-margin} and @code{bottom-margin} (see
284 @ref{Fixed vertical spacing \paper variables}.  The horizontal
285 dimensions affected by automatic scaling are @code{left-margin},
286 @code{right-margin}, @code{inner-margin}, @code{outer-margin},
287 @code{binding-offset}, @code{indent}, and @code{short-indent} (see
288 @ref{Horizontal spacing \paper variables}.
289
290 The default values for these dimensions are set in
291 @file{ly/paper-defaults-init.ly}, using internal variables named
292 @code{top-margin-default}, @code{bottom-margin-default}, etc.
293 These are the values that result at the default paper size
294 @code{a4}.  For reference, with @code{a4} paper the
295 @code{paper-height} is @code{297\mm} and the @code{paper-width} is
296 @code{210\mm}.
297
298 @seealso
299 Notation Reference:
300 @ref{Fixed vertical spacing \paper variables},
301 @ref{Horizontal spacing \paper variables}.
302
303 Installed Files:
304 @file{ly/paper-defaults-init.ly},
305 @file{scm/paper.scm}.
306
307
308 @node Fixed vertical spacing \paper variables
309 @subsection Fixed vertical spacing @code{\paper} variables
310
311 @warning{Some @code{@bs{}paper} dimensions are automatically
312 scaled to the paper size, which may lead to unexpected behavior.
313 See @ref{Automatic scaling to paper size}.}
314
315 Default values (before scaling) are defined in
316 @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
317
318 @table @code
319 @item paper-height
320 @funindex paper-height
321
322 The height of the page, unset by default.  Note that the automatic
323 scaling of some vertical dimensions is not affected by this.
324
325 @item top-margin
326 @funindex top-margin
327
328 The margin between the top of the page and the top of the
329 printable area.  If the paper size is modified, this dimension's
330 default value is scaled accordingly.
331
332 @item bottom-margin
333 @funindex bottom-margin
334
335 The margin between the bottom of the printable area and the bottom
336 of the page.  If the paper size is modified, this dimension's
337 default value is scaled accordingly.
338
339 @item ragged-bottom
340 @funindex ragged-bottom
341
342 If set to true, systems will not spread vertically down the page.
343 This does not affect the last page.  This should be set to true
344 for pieces that have only two or three systems per page, for
345 example orchestral scores.
346
347 @item ragged-last-bottom
348 @funindex ragged-last-bottom
349
350 If set to false, systems will spread vertically down the last
351 page.  Pieces that amply fill two pages or more should have this
352 set to true.  It also affects the last page of book parts, i.e.
353 parts of a book created with @code{\bookpart} blocks.
354
355 @end table
356
357 @seealso
358 Notation Reference:
359 @ref{Automatic scaling to paper size}.
360
361 Installed Files:
362 @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
363
364 Snippets:
365 @rlsr{Spacing}.
366
367 @knownissues
368
369 The titles (from the @code{\header} block) are treated as a
370 system, so @code{ragged-bottom} and @code{ragged-last-bottom} will
371 add space between the titles and the first system of the score.
372
373
374 @node Flexible vertical spacing \paper variables
375 @subsection Flexible vertical spacing @code{\paper} variables
376
377 In most cases, it is preferable for the vertical distances between
378 certain items (such as margins, titles, systems, and separate
379 scores) to be flexible, so that they stretch and compress nicely
380 according to each situation.  A number of @code{\paper} variables
381 (listed below) are available to fine-tune the stretching behavior
382 of these dimensions.
383
384 Note that the @code{\paper} variables discussed in this section do
385 not control the spacing of staves within individual systems.
386 Within-system spacing is controlled by grob properties, with
387 settings typically entered inside a @code{\score} or
388 @code{\layout} block, and not inside a @code{\paper} block.  See
389 @ref{Flexible vertical spacing within systems}.
390
391 @menu
392 * Structure of flexible vertical spacing alists::
393 * List of flexible vertical spacing \paper variables::
394 @end menu
395
396
397 @node Structure of flexible vertical spacing alists
398 @unnumberedsubsubsec Structure of flexible vertical spacing alists
399
400 Each of the flexible vertical spacing @code{\paper} variables is
401 an alist (association list) containing four @emph{keys}:
402
403 @itemize
404
405 @item
406 @code{basic-distance} -- the vertical distance, measured in
407 staff-spaces, between the @emph{reference points} of the two
408 items, when no collisions would result, and no stretching or
409 compressing is in effect.  The reference point of a (title or
410 top-level) markup is its highest point, and the reference point of
411 a system is the vertical center of the nearest @code{StaffSymbol}
412 -- even if a non-staff line (such as a @code{Lyrics} context) is
413 in the way.  Values for @code{basic-distance} that are less than
414 either @code{padding} or @code{minimum-distance} are not
415 meaningful, since the resulting distance will never be less than
416 either @code{padding} or @code{minimum-distance}.
417
418 @item
419 @code{minimum-distance} -- the smallest allowable vertical
420 distance, measured in staff-spaces, between the reference points
421 of the two items, when compressing is in effect.  Values for
422 @code{minimum-distance} that are less than @code{padding} are not
423 meaningful, since the resulting distance will never be less than
424 @code{padding.}
425
426 @c TODO: explain skylines somewhere and xref to it from here.
427
428 @item
429 @code{padding} -- the minimum required amount of unobstructed
430 vertical whitespace between the bounding boxes (or skylines) of
431 the two items, measured in staff-spaces.
432
433 @item
434 @code{stretchability} -- a unitless measure of the dimension's
435 relative propensity to stretch.  If zero, the distance will not
436 stretch (unless collisions would result).  When positive, the
437 significance of a particular dimension's @code{stretchability}
438 value lies only in its relation to the @code{stretchability}
439 values of the other dimensions.  For example, if one dimension has
440 twice the @code{stretchability} of another, it will stretch twice
441 as easily.  Values should be non-negative and finite.  The value
442 @code{+inf.0} triggers a @code{programming_error} and is ignored,
443 but @code{1.0e7} can be used for an almost infinitely stretchable
444 spring.  If unset, the default value is set to
445 @code{basic-distance}.  Note that the dimension's propensity to
446 @emph{compress} cannot be directly set by the user and is equal to
447 (@code{basic-distance}@tie{}@minus{}@tie{}@code{minimum-distance}).
448
449 @end itemize
450
451 If a page has a ragged bottom, the resulting distance is the
452 largest of:
453
454 @itemize
455
456 @item
457 @code{basic-distance},
458
459 @item
460 @code{minimum-distance}, and
461
462 @item
463 @code{padding} plus the smallest distance necessary to eliminate
464 collisions.
465
466 @end itemize
467
468 Specific methods for modifying alists are discussed in
469 @ref{Modifying alists}.  The following example demonstrates the
470 two ways these alists can be modified.  The first declaration
471 updates one key-value individually, and the second completely
472 redefines the variable:
473
474 @example
475 \paper @{
476   system-system-spacing #'basic-distance = #8
477   score-system-spacing =
478     #'((basic-distance . 12)
479        (minimum-distance . 6)
480        (padding . 1)
481        (stretchability . 12))
482 @}
483 @end example
484
485
486 @node List of flexible vertical spacing \paper variables
487 @unnumberedsubsubsec List of flexible vertical spacing @code{\paper} variables
488
489 The names of these variables follow the format
490 @code{@var{upper}-@var{lower}-spacing}, where @code{@var{upper}}
491 and @code{@var{lower}} are the items to be spaced.  Each distance
492 is measured between the reference points of the two items (see the
493 description of the alist structure above).  Note that in these
494 variable names, the term @q{@code{markup}} refers to both
495 @emph{title markups} (@code{bookTitleMarkup} or
496 @code{scoreTitleMarkup}) and @emph{top-level markups} (see
497 @ref{File structure}).  All distances are measured in
498 staff-spaces.
499
500 Default settings are defined in @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
501
502 @c TODO: Where do headers/footers fit in? -mp
503
504 @table @code
505 @item markup-system-spacing
506 @funindex markup-system-spacing
507
508 the distance between a (title or top-level) markup and the system
509 that follows it.
510
511 @item score-markup-spacing
512 @funindex score-markup-spacing
513
514 the distance between the last system of a score and the (title or
515 top-level) markup that follows it.
516
517 @item score-system-spacing
518 @funindex score-system-spacing
519
520 the distance between the last system of a score and the first
521 system of the score that follows it, when no (title or top-level)
522 markup exists between them.
523
524 @item system-system-spacing
525 @funindex system-system-spacing
526
527 the distance between two systems in the same score.
528
529 @item markup-markup-spacing
530 @funindex markup-markup-spacing
531
532 the distance between two (title or top-level) markups.
533
534 @item last-bottom-spacing
535 @funindex last-bottom-spacing
536
537 the distance from the last system or top-level markup on a page to
538 the bottom of the printable area (i.e. the top of the bottom
539 margin).
540
541 @item top-system-spacing
542 @funindex top-system-spacing
543
544 the distance from the top of the printable area (i.e. the bottom
545 of the top margin) to the first system on a page, when there is no
546 (title or top-level) markup between the two.
547
548 @item top-markup-spacing
549 @funindex top-markup-spacing
550
551 the distance from the top of the printable area (i.e. the bottom
552 of the top margin) to the first (title or top-level) markup on a
553 page, when there is no system between the two.
554 @end table
555
556 @seealso
557 Notation Reference:
558 @ref{Flexible vertical spacing within systems}.
559
560 Installed Files:
561 @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
562
563 Snippets:
564 @rlsr{Spacing}.
565
566
567 @node Horizontal spacing \paper variables
568 @subsection Horizontal spacing @code{\paper} variables
569
570 @warning{Some @code{@bs{}paper} dimensions are automatically
571 scaled to the paper size, which may lead to unexpected behavior.
572 See @ref{Automatic scaling to paper size}.}
573
574 @menu
575 * \paper variables for widths and margins::
576 * \paper variables for two-sided mode::
577 * \paper variables for shifts and indents::
578 @end menu
579
580
581 @node \paper variables for widths and margins
582 @unnumberedsubsubsec @code{\paper} variables for widths and margins
583
584 Default values (before scaling) that are not listed here are
585 defined in @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
586
587 @table @code
588
589 @item paper-width
590 @funindex paper-width
591
592 The width of the page, unset by default.  While @code{paper-width}
593 has no effect on the automatic scaling of some horizontal
594 dimensions, it does influence the @code{line-width} variable.  If
595 both @code{paper-width} and @code{line-width} are set, then
596 @code{left-margin} and @code{right-margin} will also be updated.
597 Also see @code{check-consistency}.
598
599 @item line-width
600 @funindex line-width
601
602 The horizontal extent of the staff lines in unindented, non-ragged
603 systems, equal to
604 @code{(paper-width@tie{}@minus{}@tie{}left-margin@tie{}@minus{}@tie{}right-margin)}
605 when unset.  If @code{line-width} is set, and both
606 @code{left-margin} and @code{right-margin} are unset, then the
607 margins will be updated to center the systems on the page
608 automatically.  Also see @code{check-consistency}.  This variable
609 can also be set in a @code{\layout} block.
610
611 @item left-margin
612 @funindex left-margin
613
614 The margin between the left edge of the page and the start of the
615 staff lines in unindented systems.  If the paper size is modified,
616 this dimension's default value is scaled accordingly.  If
617 @code{left-margin} is unset, and both @code{line-width} and
618 @code{right-margin} are set, then @code{left-margin} is set to
619 @code{(paper-width@tie{}@minus{}@tie{}line-width@tie{}@minus{}@tie{}right-margin)}.
620 If only @code{line-width} is set, then both margins are set to
621 @code{((paper-width@tie{}@minus{}@tie{}line-width)@tie{}/@tie{}2)},
622 and the systems are consequently centered on the page.  Also see
623 @code{check-consistency}.
624
625 @item right-margin
626 @funindex right-margin
627
628 The margin between the right edge of the page and the end of the
629 staff lines in non-ragged systems.  If the paper size is modified,
630 this dimension's default value is scaled accordingly.  If
631 @code{right-margin} is unset, and both @code{line-width} and
632 @code{left-margin} are set, then @code{right-margin} is set to
633 @code{(paper-width@tie{}@minus{}@tie{}line-width@tie{}@minus{}@tie{}left-margin)}.
634 If only @code{line-width} is set, then both margins are set to
635 @code{((paper-width@tie{}@minus{}@tie{}line-width)@tie{}/@tie{}2)},
636 and the systems are consequently centered on the page.  Also see
637 @code{check-consistency}.
638
639 @item check-consistency
640 @funindex check-consistency
641
642 If set to true, print a warning if @code{left-margin},
643 @code{line-width}, and @code{right-margin} do not exactly add up
644 to @code{paper-width}, and replace each of these (except
645 @code{paper-width}) with its default value (scaled to the paper
646 size if necessary).  If set to false, ignore any inconsistencies
647 and allow systems to run off the edge of the page.
648
649 @item ragged-right
650 @funindex ragged-right
651
652 If set to true, systems will not fill the line width.  Instead,
653 systems end at their natural horizontal length.  Default:
654 @code{#t} for scores with only one system, and @code{#f} for
655 scores with two or more systems.  This variable can also be set in
656 a @code{\layout} block.
657
658 @item ragged-last
659 @funindex ragged-last
660
661 If set to true, the last system in the score will not fill the
662 line width.  Instead the last system ends at its natural
663 horizontal length.  Default: @code{#f}.  This variable can also be
664 set in a @code{\layout} block.
665
666 @end table
667
668 @seealso
669 Notation Reference:
670 @ref{Automatic scaling to paper size}.
671
672 Installed Files:
673 @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
674
675
676 @node \paper variables for two-sided mode
677 @unnumberedsubsubsec @code{\paper} variables for two-sided mode
678
679 Default values (before scaling) are defined in
680 @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
681
682 @table @code
683
684 @item two-sided
685 @funindex two-sided
686
687 @cindex gutter
688 @cindex binding gutter
689
690 If set to true, use @code{inner-margin}, @code{outer-margin} and
691 @code{binding-offset} to determine margins depending on whether
692 the page number is odd or even.  This overrides @code{left-margin}
693 and @code{right-margin}.
694
695 @item inner-margin
696 @funindex inner-margin
697
698 The margin all pages have at the inner side if they are part of a
699 book.  If the paper size is modified, this dimension's default
700 value is scaled accordingly.  Works only with @code{two-sided} set
701 to true.
702
703 @item outer-margin
704 @funindex outer-margin
705
706 The margin all pages have at the outer side if they are part of a
707 book.  If the paper size is modified, this dimension's default
708 value is scaled accordingly.  Works only with @code{two-sided} set
709 to true.
710
711 @item binding-offset
712 @funindex binding-offset
713
714 The amount @code{inner-margin} is increased to make sure nothing
715 will be hidden by the binding.  If the paper size is modified,
716 this dimension's default value is scaled accordingly.  Works only
717 with @code{two-sided} set to true.
718
719 @end table
720
721 @seealso
722 Notation Reference:
723 @ref{Automatic scaling to paper size}.
724
725 Installed Files:
726 @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
727
728
729 @node \paper variables for shifts and indents
730 @unnumberedsubsubsec @code{\paper} variables for shifts and indents
731
732 Default values (before scaling) that are not listed here are
733 defined in @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
734
735 @table @code
736
737 @item horizontal-shift
738 @funindex horizontal-shift
739
740 @c This default value is buried in the middle of page.scm.  -mp
741
742 The amount that all systems (including titles and system
743 separators) are shifted to the right.  Default: @code{0.0\mm}.
744
745 @item indent
746 @funindex indent
747
748 The level of indentation for the first system in a score.  If the
749 paper size is modified, this dimension's default value is scaled
750 accordingly.  This variable can also be set in a @code{\layout}
751 block.
752
753 @item short-indent
754 @funindex short-indent
755
756 The level of indentation for all systems in a score besides the
757 first system.  If the paper size is modified, this dimension's
758 default value is scaled accordingly.  This variable can also be
759 set in a @code{\layout} block.
760
761 @end table
762
763 @seealso
764 Notation Reference:
765 @ref{Automatic scaling to paper size}.
766
767 Installed Files:
768 @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
769
770 Snippets:
771 @rlsr{Spacing}.
772
773
774 @node Other \paper variables
775 @subsection Other @code{\paper} variables
776
777 @menu
778 * \paper variables for line breaking::
779 * \paper variables for page breaking::
780 * \paper variables for page numbering::
781 * Miscellaneous \paper variables::
782 @end menu
783
784
785 @node \paper variables for line breaking
786 @unnumberedsubsubsec @code{\paper} variables for line breaking
787
788 @c TODO: Mention that ly:optimal-breaking is on by default? -mp
789
790 @table @code
791
792 @item max-systems-per-page
793 @funindex max-systems-per-page
794
795 The maximum number of systems that will be placed on a page.  This
796 is currently supported only by the @code{ly:optimal-breaking} algorithm.
797 Default: unset.
798
799 @item min-systems-per-page
800 @funindex min-systems-per-page
801
802 The minimum number of systems that will be placed on a page.  This
803 may cause pages to be overfilled if it is made too large.  This is
804 currently supported only by the @code{ly:optimal-breaking} algorithm.
805 Default: unset.
806
807 @item systems-per-page
808 @funindex systems-per-page
809
810 The number of systems that should be placed on each page.
811 This is currently supported only by the @code{ly:optimal-breaking} algorithm.
812 Default: unset.
813
814 @item system-count
815 @funindex system-count
816
817 The number of systems to be used for a score.  Default: unset.
818 This variable can also be set in a @code{\layout} block.
819
820 @end table
821
822 @seealso
823 Notation Reference:
824 @ref{Line breaking}.
825
826
827 @node \paper variables for page breaking
828 @unnumberedsubsubsec @code{\paper} variables for page breaking
829
830 Default values not listed here are defined in
831 @file{ly/paper-defaults-init.ly}
832
833 @table @code
834
835 @item blank-after-score-page-force
836 @funindex blank-after-score-page-force
837
838 The penalty for having a blank page after the end of one score and
839 before the next.  By default, this is smaller than
840 @code{blank-page-force}, so that we prefer blank pages after
841 scores to blank pages within a score.
842
843 @item blank-last-page-force
844 @funindex blank-last-page-force
845
846 The penalty for ending the score on an odd-numbered page.
847
848 @item blank-page-force
849 @funindex blank-page-force
850
851 The penalty for having a blank page in the middle of a
852 score.  This is not used by @code{ly:optimal-breaking} since it will
853 never consider blank pages in the middle of a score.
854
855 @item page-breaking
856 @funindex page-breaking
857
858 The page-breaking algorithm to use.  Choices are
859 @code{ly:minimal-breaking}, @code{ly:page-turn-breaking}, and
860 @code{ly:optimal-breaking}.
861
862 @item page-breaking-system-system-spacing
863 @funindex page-breaking-system-system-spacing
864
865 Tricks the page breaker into thinking that
866 @code{system-system-spacing} is set to something different than
867 it really is.  For example, if
868 @code{page-breaking-system-system-spacing #'padding} is set to something
869 substantially larger than @code{system-system-spacing #'padding}, then the
870 page-breaker will put fewer systems on each page.  Default: unset.
871
872 @item page-count
873 @funindex page-count
874
875 The number of pages to be used for a score, unset by default.
876
877 @end table
878
879 @seealso
880 Notation Reference:
881 @ref{Page breaking},
882 @ref{Optimal page breaking},
883 @ref{Optimal page turning},
884 @ref{Minimal page breaking}.
885
886 Installed Files:
887 @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
888
889
890 @node \paper variables for page numbering
891 @unnumberedsubsubsec @code{\paper} variables for page numbering
892
893 Default values not listed here are defined in
894 @file{ly/paper-defaults-init.ly}
895
896 @table @code
897
898 @item auto-first-page-number
899 @funindex auto-first-page-number
900
901 The page breaking algorithm is affected by the first page number
902 being odd or even.  If set to true, the page breaking algorithm
903 will decide whether to start with an odd or even number.  This
904 will result in the first page number remaining as is or being
905 increased by one.  Default: @code{#f}.
906
907 @item first-page-number
908 @funindex first-page-number
909
910 The value of the page number on the first page.
911
912 @item print-first-page-number
913 @funindex print-first-page-number
914
915 If set to true, a page number is printed on the first page.
916
917 @item print-page-number
918 @funindex print-page-number
919
920 If set to false, page numbers are not printed.
921
922 @end table
923
924 @seealso
925 Installed Files:
926 @file{ly/paper-defaults-init.ly}.
927
928
929 @node Miscellaneous \paper variables
930 @unnumberedsubsubsec Miscellaneous @code{\paper} variables
931
932 @table @code
933
934 @item page-spacing-weight
935 @funindex page-spacing-weight
936
937 The relative importance of page (vertical) spacing and line
938 (horizontal) spacing.  High values will make page spacing more
939 important.  Default: @code{#10}.
940
941 @item print-all-headers
942 @funindex print-all-headers
943
944 If set to true, this will print all headers for each @code{\score}
945 in the output.  Normally only the @code{piece} and @code{opus}
946 header variables are printed.  Default: @code{#f}.
947
948 @item system-separator-markup
949 @funindex system-separator-markup
950
951 A markup object that is inserted between systems, often used for
952 orchestral scores.  Default: unset.  The @code{\slashSeparator}
953 markup, defined in @file{ly/titling-init.ly}, is provided as a
954 sensible default, for example:
955
956 @lilypond[quote,verbatim,noragged-right,line-width=30\mm]
957 #(set-default-paper-size "a8")
958
959 \book {
960   \paper {
961     system-separator-markup = \slashSeparator
962   }
963   \header {
964     tagline = ##f
965   }
966   \score {
967     \relative c'' { c1 \break c1 \break c1 }
968   }
969 }
970 @end lilypond
971
972 @end table
973
974
975 @seealso
976 Installed Files:
977 @file{ly/titling-init.ly}.
978
979 Snippets:
980 @rlsr{Spacing}.
981
982
983 @knownissues
984
985 The default page header puts the page number and the @code{instrument}
986 field from the @code{\header} block on a line.
987
988
989 @node Score layout
990 @section Score layout
991
992 This section discusses score layout options for the @code{\layout}
993 block.
994
995 @menu
996 * The \layout block::
997 * Setting the staff size::
998 @end menu
999
1000
1001 @node The \layout block
1002 @subsection The @code{\layout} block
1003
1004 @funindex \layout
1005
1006 While the @code{\paper} block contains settings that relate to the
1007 page formatting of the whole document, the @code{\layout} block
1008 contains settings for score-specific layout.  To set score layout
1009 options globally, enter them in a toplevel @code{\layout} block.
1010 To set layout options for an individual score, enter them in a
1011 @code{\layout} block inside the @code{\score} block, after the
1012 music.  Settings that can appear in a @code{\layout} block
1013 include:
1014
1015 @itemize
1016 @item the @code{layout-set-staff-size} scheme function,
1017 @item context modifications in @code{\context} blocks, and
1018 @item @code{\paper} variables that affect score layout.
1019 @end itemize
1020
1021 The @code{layout-set-staff-size} function is discussed in the next
1022 section, @ref{Setting the staff size}.  Context modifications are
1023 discussed in a separate chapter; see
1024 @ref{Modifying context plug-ins} and
1025 @ref{Changing context default settings}.  The @code{\paper}
1026 variables that can appear in a @code{\layout} block are:
1027
1028 @itemize
1029
1030 @item
1031 @code{line-width}, @code{ragged-right} and @code{ragged-last}
1032 (see @ref{\paper variables for widths and margins})
1033
1034 @item
1035 @code{indent} and @code{short-indent}
1036 (see @ref{\paper variables for shifts and indents})
1037
1038 @item
1039 @code{system-count}
1040 (see @ref{\paper variables for line breaking})
1041
1042 @end itemize
1043
1044 Here is an example @code{\layout} block:
1045
1046 @example
1047 \layout @{
1048   indent = 2\cm
1049   \context @{
1050     \StaffGroup
1051     \override StaffGrouper #'staff-staff-spacing #'basic-distance = #8
1052   @}
1053   \context @{
1054     \Voice
1055     \override TextScript #'padding = #1
1056     \override Glissando #'thickness = #3
1057   @}
1058 @}
1059 @end example
1060
1061
1062 @seealso
1063 Notation Reference:
1064 @ref{Changing context default settings}.
1065
1066 Snippets:
1067 @rlsr{Spacing}.
1068
1069
1070 @node Setting the staff size
1071 @subsection Setting the staff size
1072
1073 @cindex font size, setting
1074 @cindex staff size, setting
1075 @funindex layout file
1076
1077 The default @strong{staff size} is set to 20 points.
1078 This may be changed in two ways:
1079
1080 To set the staff size globally for all scores in a file (or
1081 in a @code{book} block, to be precise), use @code{set-global-staff-size}.
1082
1083 @example
1084 #(set-global-staff-size 14)
1085 @end example
1086
1087 @noindent
1088 This sets the global default size to 14pt staff height and scales all
1089 fonts accordingly.
1090
1091 To set the staff size individually for each score, use
1092 @example
1093 \score@{
1094   @dots{}
1095   \layout @{
1096     #(layout-set-staff-size 15)
1097   @}
1098 @}
1099 @end example
1100
1101 The Feta font provides musical symbols at eight different
1102 sizes.  Each font is tuned for a different staff size: at a smaller size
1103 the font becomes heavier, to match the relatively heavier staff lines.
1104 The recommended font sizes are listed in the following table:
1105
1106 @quotation
1107 @multitable @columnfractions .15 .2 .22 .2
1108
1109 @item @b{font name}
1110 @tab @b{staff height (pt)}
1111 @tab @b{staff height (mm)}
1112 @tab @b{use}
1113
1114 @item feta11
1115 @tab 11.22
1116 @tab 3.9
1117 @tab pocket scores
1118
1119 @item feta13
1120 @tab 12.60
1121 @tab 4.4
1122 @tab
1123
1124 @item feta14
1125 @tab 14.14
1126 @tab 5.0
1127 @tab
1128
1129 @item feta16
1130 @tab 15.87
1131 @tab 5.6
1132 @tab
1133
1134 @item feta18
1135 @tab 17.82
1136 @tab 6.3
1137 @tab song books
1138
1139 @item feta20
1140 @tab 20
1141 @tab 7.0
1142 @tab standard parts
1143
1144 @item feta23
1145 @tab 22.45
1146 @tab 7.9
1147 @tab
1148
1149 @item feta26
1150 @tab 25.2
1151 @tab 8.9
1152 @tab
1153 @c modern rental material?
1154
1155 @end multitable
1156 @end quotation
1157
1158 These fonts are available in any sizes.  The context property
1159 @code{fontSize} and the layout property @code{staff-space} (in
1160 @rinternals{StaffSymbol}) can be used to tune the size for individual
1161 staves.  The sizes of individual staves are relative to the global size.
1162
1163
1164 @seealso
1165 Notation Reference:
1166 @ref{Selecting notation font size}.
1167
1168 Snippets:
1169 @rlsr{Spacing}.
1170
1171
1172 @knownissues
1173
1174 @code{layout-set-staff-size} does not change the distance between the
1175 staff lines.
1176
1177
1178 @node Breaks
1179 @section Breaks
1180
1181 @menu
1182 * Line breaking::
1183 * Page breaking::
1184 * Optimal page breaking::
1185 * Optimal page turning::
1186 * Minimal page breaking::
1187 * Explicit breaks::
1188 * Using an extra voice for breaks::
1189 @end menu
1190
1191
1192 @node Line breaking
1193 @subsection Line breaking
1194
1195 @cindex line breaks
1196 @cindex breaking lines
1197
1198 Line breaks are normally determined automatically.  They are chosen
1199 so that lines look neither cramped nor loose, and consecutive
1200 lines have similar density.
1201
1202 To manually force a line break at a bar line, use the
1203 @code{\break} command:
1204
1205 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
1206 c4 c c c | \break
1207 c4 c c c |
1208 @end lilypond
1209
1210 By default, a @code{\break} in the middle of a measure is ignored,
1211 and a warning is printed.  To force a line break in the middle of
1212 a measure, add an invisible bar line with @w{@samp{\bar ""}}:
1213
1214 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
1215 c4 c c
1216 \bar "" \break
1217 c |
1218 c4 c c c |
1219 @end lilypond
1220
1221 A @code{\break} occuring at a bar line is also ignored if the
1222 previous measure ends in the middle of a note, such as when a
1223 tuplet begins and ends in different measures.  To allow
1224 @code{\break} commands to work in these situations, remove the
1225 @code{Forbid_line_break_engraver} from the @code{Voice} context.
1226 Note that manually forced line breaks have to be added in parallel
1227 with the music:
1228
1229 @lilypond[quote,ragged-right,verbatim]
1230 \new Voice \with {
1231   \remove Forbid_line_break_engraver
1232 } \relative c'' {
1233   <<
1234     { c2. \times 2/3 { c4 c c } c2. | }
1235     { s1 | \break s1 | }
1236   >>
1237 }
1238 @end lilypond
1239
1240 Similarly, line breaks are normally forbidden when beams cross bar
1241 lines.  This behavior can be changed by setting
1242 @code{\override Beam #'breakable = ##t}:
1243
1244 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
1245 \override Beam #'breakable = ##t
1246 c2. c8[ c | \break
1247 c8 c] c2. |
1248 @end lilypond
1249
1250 The @code{\noBreak} command forbids a line break at the bar line
1251 where it is inserted.
1252
1253 The most basic settings influencing line spacing are @code{indent}
1254 and @code{line-width}.  They are set in the @code{\layout} block.
1255 They control the indentation of the first line of music, and the
1256 lengths of the lines.
1257
1258 If @code{ragged-right} is set to true in the @code{\layout} block,
1259 then systems end at their natural horizontal length, instead of
1260 being spread horizontally to fill the whole line.  This is useful
1261 for short fragments, and for checking how tight the natural
1262 spacing is.
1263
1264 @c TODO Check and add para on default for ragged-right
1265
1266 The option @code{ragged-last} is similar to @code{ragged-right},
1267 but affects only the last line of the piece.
1268
1269 @example
1270 \layout @{
1271   indent = 0\mm
1272   line-width = 150\mm
1273   ragged-last = ##t
1274 @}
1275 @end example
1276
1277
1278
1279 @cindex regular line breaks
1280 @cindex four bar music.
1281
1282 For line breaks at regular intervals use @code{\break} separated by
1283 skips and repeated with @code{\repeat}.  For example, this would
1284 cause the following 28 measures (assuming 4/4 time) to be broken
1285 every 4 measures, and only there:
1286
1287 @example
1288 <<
1289   \repeat unfold 7 @{
1290     s1 \noBreak s1 \noBreak
1291     s1 \noBreak s1 \break
1292   @}
1293   @{ @var{the actual music@dots{}} @}
1294 >>
1295 @end example
1296
1297 @c TODO Check this
1298 A linebreaking configuration can be saved as a @file{.ly} file
1299 automatically.  This allows vertical alignments to be stretched to
1300 fit pages in a second formatting run.  This is fairly new and
1301 complicated.  More details are available in
1302 @rlsr{Spacing}.
1303
1304
1305 @predefined
1306 @funindex \break
1307 @code{\break},
1308 @funindex \noBreak
1309 @code{\noBreak}.
1310 @endpredefined
1311
1312
1313 @seealso
1314 Notation Reference:
1315 @ref{\paper variables for line breaking}.
1316
1317 Snippets:
1318 @rlsr{Spacing}.
1319
1320 Internals Reference:
1321 @rinternals{LineBreakEvent}.
1322
1323
1324 @node Page breaking
1325 @subsection Page breaking
1326
1327 The default page breaking may be overridden by inserting
1328 @code{\pageBreak} or @code{\noPageBreak} commands.  These commands are
1329 analogous to @code{\break} and @code{\noBreak}.  They should be
1330 inserted at a bar line.  These commands force and forbid a page-break
1331 from happening.  Of course, the @code{\pageBreak} command also forces
1332 a line break.
1333
1334 The @code{\pageBreak} and @code{\noPageBreak} commands may also be
1335 inserted at top-level, between scores and top-level markups.
1336
1337 There are also analogous settings to @code{ragged-right} and
1338 @code{ragged-last} which have the same effect on vertical spacing:
1339 @code{ragged-bottom} and @code{ragged-last-bottom}.  If set to
1340 @code{##t} the systems on all pages or just the last page
1341 respectively will not be justified vertically.  See
1342 @ref{Fixed vertical spacing \paper variables}.
1343
1344 Page breaks are computed by the @code{page-breaking} function.  LilyPond
1345 provides three algorithms for computing page breaks,
1346 @code{ly:optimal-breaking}, @code{ly:page-turn-breaking} and
1347 @code{ly:minimal-breaking}.  The default is @code{ly:optimal-breaking},
1348 but the value can be changed in the @code{\paper} block:
1349
1350 @example
1351 \paper @{
1352   page-breaking = #ly:page-turn-breaking
1353 @}
1354 @end example
1355
1356 @funindex \bookpart
1357
1358 When a book has many scores and pages, the page breaking problem may be
1359 difficult to solve, requiring large processing time and memory.  To ease
1360 the page breaking process, @code{\bookpart} blocks are used to divide
1361 the book into several parts: the page breaking occurs separately on each
1362 part.  Different page breaking functions may also be used in different
1363 book parts.
1364
1365 @example
1366 \bookpart @{
1367   \header @{
1368     subtitle = "Preface"
1369   @}
1370   \paper @{
1371      %% In a part consisting mostly of text,
1372      %% ly:minimal-breaking may be preferred
1373      page-breaking = #ly:minimal-breaking
1374   @}
1375   \markup @{ @dots{} @}
1376   @dots{}
1377 @}
1378 \bookpart @{
1379   %% In this part, consisting of music, the default optimal
1380   %% page breaking function is used.
1381   \header @{
1382     subtitle = "First movement"
1383   @}
1384   \score @{ @dots{} @}
1385   @dots{}
1386 @}
1387 @end example
1388
1389
1390 @predefined
1391 @funindex \pageBreak
1392 @code{\pageBreak},
1393 @funindex \noPageBreak
1394 @code{\noPageBreak}.
1395 @endpredefined
1396
1397
1398 @seealso
1399 Notation Reference:
1400 @ref{\paper variables for page breaking}.
1401
1402 Snippets:
1403 @rlsr{Spacing}.
1404
1405
1406 @node Optimal page breaking
1407 @subsection Optimal page breaking
1408
1409 @funindex ly:optimal-breaking
1410
1411 The @code{ly:optimal-breaking} function is LilyPond's default method of
1412 determining page breaks.  It attempts to find a page breaking that minimizes
1413 cramping and stretching, both horizontally and vertically.  Unlike
1414 @code{ly:page-turn-breaking}, it has no concept of page turns.
1415
1416
1417 @seealso
1418 Snippets:
1419 @rlsr{Spacing}.
1420
1421
1422 @node Optimal page turning
1423 @subsection Optimal page turning
1424
1425 @funindex ly:page-turn-breaking
1426
1427 Often it is necessary to find a page breaking configuration so that there is
1428 a rest at the end of every second page.  This way, the musician can turn the
1429 page without having to miss notes.  The @code{ly:page-turn-breaking} function
1430 attempts to find a page breaking minimizing cramping and stretching, but with
1431 the additional restriction that it is only allowed to introduce page turns
1432 in specified places.
1433
1434 There are two steps to using this page breaking function.  First, you
1435 must enable it in the @code{\paper} block, as explained in @ref{Page
1436 breaking}.  Then you must tell the function where you would like to allow
1437 page breaks.
1438
1439 There are two ways to achieve the second step.  First, you can specify each
1440 potential page turn manually, by inserting @code{\allowPageTurn} into your
1441 input file at the appropriate places.
1442
1443 If this is too tedious, you can add a @code{Page_turn_engraver} to a Staff or
1444 Voice context.  The @code{Page_turn_engraver} will scan the context for
1445 sections without notes (note that it does not scan for rests; it scans for
1446 the absence of notes.  This is so that single-staff polyphony with rests in one
1447 of the parts does not throw off the @code{Page_turn_engraver}).  When it finds
1448 a sufficiently long section without notes, the @code{Page_turn_engraver} will
1449 insert an @code{\allowPageTurn} at the final bar line in that section, unless
1450 there is a @q{special} bar line (such as a double bar), in which case the
1451 @code{\allowPageTurn} will be inserted at the final @q{special} bar line in
1452 the section.
1453
1454 @funindex minimumPageTurnLength
1455 The @code{Page_turn_engraver} reads the context property
1456 @code{minimumPageTurnLength} to determine how long a note-free section must
1457 be before a page turn is considered.  The default value for
1458 @code{minimumPageTurnLength} is @code{#(ly:make-moment 1 1)}.  If you want
1459 to disable page turns, you can set it to something very large.
1460
1461 @example
1462 \new Staff \with @{ \consists "Page_turn_engraver" @}
1463 @{
1464   a4 b c d |
1465   R1 | % a page turn will be allowed here
1466   a4 b c d |
1467   \set Staff.minimumPageTurnLength = #(ly:make-moment 5 2)
1468   R1 | % a page turn will not be allowed here
1469   a4 b r2 |
1470   R1*2 | % a page turn will be allowed here
1471   a1
1472 @}
1473 @end example
1474
1475 @funindex minimumRepeatLengthForPageTurn
1476 The @code{Page_turn_engraver} detects volta repeats.  It will only allow a page
1477 turn during the repeat if there is enough time at the beginning and end of the
1478 repeat to turn the page back.  The @code{Page_turn_engraver} can also disable
1479 page turns if the repeat is very short.  If you set the context property
1480 @code{minimumRepeatLengthForPageTurn} then the @code{Page_turn_engraver} will
1481 only allow turns in repeats whose duration is longer than this value.
1482
1483 The page turning commands, @code{\pageTurn}, @code{\noPageTurn} and
1484 @code{\allowPageTurn}, may also be used at top-level, between scores and
1485 top-level markups.
1486
1487
1488 @predefined
1489 @funindex \pageTurn
1490 @code{\pageTurn},
1491 @funindex \noPageTurn
1492 @code{\noPageTurn},
1493 @funindex \allowPageTurn
1494 @code{\allowPageTurn}.
1495 @endpredefined
1496
1497
1498 @seealso
1499 Snippets:
1500 @rlsr{Spacing}.
1501
1502
1503 @knownissues
1504
1505 There should only be one @code{Page_turn_engraver} in a score.  If there is more
1506 than one, they will interfere with each other.
1507
1508
1509 @node Minimal page breaking
1510 @subsection Minimal page breaking
1511
1512 @funindex ly:minimal-breaking
1513
1514 The @code{ly:minimal-breaking} function performs minimal computations to
1515 calculate the page breaking: it fills a page with as many systems as
1516 possible before moving to the next one.  Thus, it may be preferred for
1517 scores with many pages, where the other page breaking functions could be
1518 too slow or memory demanding, or a lot of texts.  It is enabled using:
1519
1520 @example
1521 \paper @{
1522   page-breaking = #ly:minimal-breaking
1523 @}
1524 @end example
1525
1526
1527 @seealso
1528 Snippets:
1529 @rlsr{Spacing}.
1530
1531
1532 @node Explicit breaks
1533 @subsection Explicit breaks
1534
1535 Lily sometimes rejects explicit @code{\break} and @code{\pageBreak}
1536 commands.  There are two commands to override this behavior:
1537
1538 @example
1539 \override NonMusicalPaperColumn #'line-break-permission = ##f
1540 \override NonMusicalPaperColumn #'page-break-permission = ##f
1541 @end example
1542
1543 When @code{line-break-permission} is overridden to false, Lily will insert
1544 line breaks at explicit @code{\break} commands and nowhere else.  When
1545 @code{page-break-permission} is overridden to false, Lily will insert
1546 page breaks at explicit @code{\pageBreak} commands and nowhere else.
1547
1548 @lilypond[quote,verbatim]
1549 \paper {
1550   indent = #0
1551   ragged-right = ##t
1552   ragged-bottom = ##t
1553 }
1554
1555 music = \relative c'' { c8 c c c }
1556
1557 \score {
1558   \new Staff {
1559     \repeat unfold 2 { \music } \break
1560     \repeat unfold 4 { \music } \break
1561     \repeat unfold 6 { \music } \break
1562     \repeat unfold 8 { \music } \pageBreak
1563     \repeat unfold 8 { \music } \break
1564     \repeat unfold 6 { \music } \break
1565     \repeat unfold 4 { \music } \break
1566     \repeat unfold 2 { \music }
1567   }
1568   \layout {
1569     \context {
1570       \Score
1571       \override NonMusicalPaperColumn #'line-break-permission = ##f
1572       \override NonMusicalPaperColumn #'page-break-permission = ##f
1573     }
1574   }
1575 }
1576 @end lilypond
1577
1578
1579 @seealso
1580 Snippets:
1581 @rlsr{Spacing}.
1582
1583
1584 @node Using an extra voice for breaks
1585 @subsection Using an extra voice for breaks
1586
1587 Line- and page-breaking information usually appears within note entry directly.
1588
1589 @example
1590 music = \relative c'' @{ c4 c c c @}
1591
1592 \score @{
1593   \new Staff @{
1594     \repeat unfold 2 @{ \music @} \break
1595     \repeat unfold 3 @{ \music @}
1596   @}
1597 @}
1598 @end example
1599
1600 This makes @code{\break} and @code{\pageBreak} commands easy to enter but mixes
1601 music entry with information that specifies how music should lay out
1602 on the page.  You can keep music entry and line- and page-breaking
1603 information in two separate places by introducing an extra voice to
1604 contain the  breaks.  This extra voice
1605 contains only skips together with @code{\break}, @code{pageBreak} and other
1606 breaking layout information.
1607
1608 @lilypond[quote,verbatim]
1609 music = \relative c'' { c4 c c c }
1610
1611 \score {
1612   \new Staff <<
1613     \new Voice {
1614       s1 * 2 \break
1615       s1 * 3 \break
1616       s1 * 6 \break
1617       s1 * 5 \break
1618     }
1619     \new Voice {
1620       \repeat unfold 2 { \music }
1621       \repeat unfold 3 { \music }
1622       \repeat unfold 6 { \music }
1623       \repeat unfold 5 { \music }
1624     }
1625   >>
1626 }
1627 @end lilypond
1628
1629 This pattern becomes especially helpful when overriding
1630 @code{line-break-system-details} and the other useful but long properties of
1631 @code{NonMusicalPaperColumnGrob}, as explained in @ref{Vertical spacing}.
1632
1633 @lilypond[quote,verbatim]
1634 music = \relative c'' { c4 c c c }
1635
1636 \score {
1637   \new Staff <<
1638     \new Voice {
1639       \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1640         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 0))
1641       s1 * 2 \break
1642
1643       \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1644         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 35))
1645       s1 * 3 \break
1646
1647       \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1648         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 70))
1649       s1 * 6 \break
1650
1651       \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1652         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 105))
1653       s1 * 5 \break
1654     }
1655     \new Voice {
1656       \repeat unfold 2 { \music }
1657       \repeat unfold 3 { \music }
1658       \repeat unfold 6 { \music }
1659       \repeat unfold 5 { \music }
1660     }
1661   >>
1662 }
1663 @end lilypond
1664
1665
1666 @seealso
1667 Notation Reference:
1668 @ref{Vertical spacing}.
1669
1670 Snippets:
1671 @rlsr{Spacing}.
1672
1673
1674 @node Vertical spacing
1675 @section Vertical spacing
1676
1677 @cindex vertical spacing
1678 @cindex spacing, vertical
1679
1680 Vertical spacing is controlled by three things: the amount of
1681 space available (i.e., paper size and margins), the amount of
1682 space between systems, and the amount of space between
1683 staves inside a system.
1684
1685 @menu
1686 * Flexible vertical spacing within systems::
1687 * Explicit staff and system positioning::
1688 * Vertical collision avoidance::
1689 @end menu
1690
1691
1692 @node Flexible vertical spacing within systems
1693 @subsection Flexible vertical spacing within systems
1694
1695 @cindex distance between staves
1696 @cindex staff distance
1697 @cindex space between staves
1698 @cindex space inside systems
1699
1700 Three separate mechanisms control the flexible vertical spacing
1701 within systems, one for each of the following categories:
1702
1703 @itemize
1704
1705 @item
1706 @emph{ungrouped staves},
1707
1708 @item
1709 @emph{grouped staves} (staves within a staff-group such as
1710 @code{ChoirStaff}, etc.), and
1711
1712 @item
1713 @emph{non-staff lines} (such as @code{Lyrics}, @code{ChordNames},
1714 etc.).
1715
1716 @end itemize
1717
1718 @c TODO: Clarify this.  This almost implies that non-staff lines
1719 @c       have NO effect on the spacing between staves.  -mp
1720
1721 The height of each system is determined in two steps.  First, all
1722 of the staves are spaced according to the amount of space
1723 available.  Then, the non-staff lines are distributed between the
1724 staves.
1725
1726 Note that the spacing mechanisms discussed in this section only
1727 control the vertical spacing of staves and non-staff lines within
1728 individual systems.  The vertical spacing between separate
1729 systems, scores, markups, and margins is controlled by
1730 @code{\paper} variables, which are discussed in
1731 @ref{Flexible vertical spacing \paper variables}.
1732
1733 @menu
1734 * Within-system spacing properties::
1735 * Spacing of ungrouped staves::
1736 * Spacing of grouped staves::
1737 * Spacing of non-staff lines::
1738 @end menu
1739
1740
1741 @node Within-system spacing properties
1742 @unnumberedsubsubsec Within-system spacing properties
1743
1744 The within-system vertical spacing mechanisms are controlled by
1745 two sets of grob properties.  The first set is associated with the
1746 @code{VerticalAxisGroup} grob, which is created by all staves and
1747 non-staff lines.  The second set is associated with the
1748 @code{StaffGrouper} grob, which can be created by staff-groups,
1749 but only if explicitly called.  These properties are described
1750 individually at the end of this section.
1751
1752 The names of these properties (except for @code{staff-affinity})
1753 follow the format @code{@var{item1}-@var{item2}-spacing}, where
1754 @code{@var{item1}} and @code{@var{item2}} are the items to be
1755 spaced.  Note that @code{@var{item2}} is not necessarily below
1756 @code{@var{item1}}; for example,
1757 @code{nonstaff-relatedstaff-spacing} will measure upwards from the
1758 non-staff line if @code{staff-affinity} is @code{#UP}.
1759
1760 Each distance is measured between the @emph{reference points} of
1761 the two items.  The reference point for a staff is the vertical
1762 center of its @code{StaffSymbol} (i.e. the middle line if
1763 @code{line-count} is odd; the middle space if @code{line-count} is
1764 even).  The reference points for individual non-staff lines are
1765 given in the following table:
1766
1767 @multitable {Non-staff line} {Reference point}
1768 @headitem Non-staff line @tab Reference point
1769 @item @code{ChordNames}  @tab baseline
1770 @item @code{NoteNames}   @tab baseline
1771 @item @code{Lyrics}      @tab baseline
1772 @item @code{Dynamics}    @tab vertical center
1773 @item @code{FiguredBass} @tab highest point
1774 @item @code{FretBoards}  @tab top line
1775 @end multitable
1776
1777 In the following image, horizontal lines indicate the positions
1778 of these reference points:
1779
1780 @lilypond[quote,noragged-right,line-width=110\mm]
1781 #(define zero-space '((padding . -inf.0) (basic-distance . 0)))
1782
1783 alignToZero = \with {
1784   \override VerticalAxisGroup #'nonstaff-relatedstaff-spacing = #zero-space
1785   \override VerticalAxisGroup #'nonstaff-nonstaff-spacing = #zero-space
1786 }
1787 lowerCaseChords = \with {
1788   chordNameLowercaseMinor = ##t
1789 }
1790 staffAffinityDown = \with {
1791   \override VerticalAxisGroup #'staff-affinity = #DOWN
1792 }
1793 labelContext =
1794 #(define-music-function
1795      (parser location context)
1796      (string?)
1797    #{ s1*0^\markup { \typewriter $context } #})
1798
1799 \layout {
1800   \context { \Dynamics    \alignToZero }
1801   \context { \FiguredBass \alignToZero }
1802   \context { \Lyrics      \alignToZero }
1803   \context { \NoteNames   \alignToZero }
1804   \context { \ChordNames  \alignToZero \lowerCaseChords }
1805   \context { \FretBoards  \alignToZero \staffAffinityDown }
1806   \context { \Score
1807     \override BarLine #'stencil = ##f
1808     \override DynamicText #'self-alignment-X = #-1
1809     \override FretBoard #'X-offset = #1.75
1810     \override InstrumentName #'minimum-Y-extent = #'(-2 . 2)
1811     \override InstrumentName #'extra-offset = #'(0 . -0.5)
1812     \override TextScript #'minimum-Y-extent = #'(-2 . 3)
1813     \override TimeSignature #'stencil = ##f
1814   }
1815 }
1816
1817 %% These contexts have reference points at the baseline:
1818 %%   ChordNames, NoteNames, and Lyrics
1819 <<
1820   \new ChordNames { \chords { g1:m } }
1821   \new NoteNames { s1 | g1 | }
1822   \new RhythmicStaff {
1823     \set RhythmicStaff.instrumentName = #"baseline "
1824     \textLengthOn
1825     \labelContext "ChordNames" s1 |
1826     \labelContext "NoteNames"  s1 |
1827     \labelContext "Lyrics"     s1 |
1828   }
1829   \new Lyrics { \lyrics { \skip 1*2 | ghijk1 | } }
1830 >>
1831
1832 %% The reference point for Dynamics is its vertical center
1833 <<
1834   \new RhythmicStaff {
1835     \set RhythmicStaff.instrumentName = #"vertical center "
1836     \labelContext "Dynamics" s1*3
1837   }
1838   \new Dynamics { s2\mp s\fp }
1839 >>
1840
1841 %% The reference point for FiguredBass is its highest point
1842 <<
1843   \new RhythmicStaff {
1844     \set RhythmicStaff.instrumentName = #"highest point "
1845     \labelContext "FiguredBass" s1
1846   }
1847   \new FiguredBass { \figuremode { <6 5>1 } }
1848 >>
1849
1850 %% The reference point for FretBoards is the top line
1851 \include "predefined-guitar-fretboards.ly"
1852 <<
1853   \new FretBoards { \chordmode { e1 } }
1854   \new RhythmicStaff {
1855     \set RhythmicStaff.instrumentName = #"top line "
1856     \labelContext "FretBoards " s1
1857   }
1858 >>
1859 @end lilypond
1860
1861 Each of the vertical spacing grob properties (except
1862 @code{staff-affinity}) is stored as an alist (association list),
1863 and each uses the same alist structure as the @code{\paper}
1864 spacing variables discussed in
1865 @ref{Flexible vertical spacing \paper variables}.  Specific methods
1866 for modifying alists are discussed in @ref{Modifying alists}.
1867 Grob properties should be adjusted with an @code{\override} inside
1868 a @code{\score} or @code{\layout} block, and not inside a
1869 @code{\paper} block.
1870
1871 The following example demonstrates the two ways these alists can
1872 be modified.  The first declaration updates one key-value
1873 individually, and the second completely re-defines the property:
1874
1875 @example
1876 \new Staff \with @{
1877   \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing #'basic-distance = #10
1878 @} @{ @dots{} @}
1879
1880 \new Staff \with @{
1881   \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing =
1882     #'((basic-distance . 10)
1883        (minimum-distance . 9)
1884        (padding . 1)
1885        (stretchability . 10))
1886 @} @{ @dots{} @}
1887 @end example
1888
1889 To change any spacing settings globally, put them in the
1890 @code{\layout} block:
1891
1892 @example
1893 \layout @{
1894   \context @{
1895     \Staff
1896     \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing #'basic-distance = #10
1897   @}
1898 @}
1899 @end example
1900
1901 Standard settings for the vertical spacing grob properties are
1902 listed in @rinternals{VerticalAxisGroup} and
1903 @rinternals{StaffGrouper}.  Default overrides for specific types
1904 of non-staff lines are listed in the relevant context descriptions
1905 in @rinternals{Contexts}.
1906
1907
1908 @subsubheading Properties of the @code{VerticalAxisGroup} grob
1909
1910 @code{VerticalAxisGroup} properties are typically adjusted with an
1911 @code{\override} at the @code{Staff} level (or equivalent).
1912
1913 @table @code
1914 @item staff-staff-spacing
1915 The distance between the current staff and the staff just below it
1916 in the same system, even if one or more non-staff lines (such as
1917 @code{Lyrics}) are placed between the two staves.  Does not apply
1918 to the bottom staff of a system.  This replaces any settings
1919 inherited from the @code{StaffGrouper} grob of the containing
1920 staff-group, if there is one.  If this is unset, and there are no
1921 @code{StaffGrouper} properties to inherit, the
1922 @code{default-staff-staff-spacing} property is used.
1923
1924 @item default-staff-staff-spacing
1925 The settings to use for @code{staff-staff-spacing} when it is
1926 unset.  This applies to ungrouped staves and to grouped staves
1927 that do not inherit settings from the @code{StaffGrouper} grob.
1928
1929 @item staff-affinity
1930 The direction of the staff to use for spacing the current
1931 non-staff line.  Choices are @code{UP}, @code{DOWN}, and
1932 @code{CENTER}.  If @code{CENTER}, the non-staff line will be
1933 placed equidistant between the two nearest staves on either side,
1934 unless collisions or other spacing constraints prevent this.
1935 Adjacent non-staff lines should have non-increasing
1936 @code{staff-affinity} from top to bottom, e.g. a non-staff line
1937 set to @code{UP} should not immediately follow one that is set to
1938 @code{DOWN}.  Non-staff lines at the top of a system should use
1939 @code{DOWN}; those at the bottom should use @code{UP}.  Setting
1940 @code{staff-affinity} for a staff causes it to be treated as a
1941 non-staff line.  Setting @code{staff-affinity} to @code{#f} causes
1942 a non-staff line to be treated as a staff.
1943
1944 @c TODO: verify last clause below ("even if other...")
1945
1946 @item nonstaff-relatedstaff-spacing
1947 The distance between the current non-staff line and the nearest
1948 staff in the direction of @code{staff-affinity}, if there are no
1949 non-staff lines between the two, and @code{staff-affinity} is
1950 either @code{UP} or @code{DOWN}.  If @code{staff-affinity} is
1951 @code{CENTER}, then @code{nonstaff-relatedstaff-spacing} is used
1952 for the nearest staves on @emph{both} sides, even if other
1953 non-staff lines appear between the current one and either of the
1954 staves.
1955
1956 @item nonstaff-nonstaff-spacing
1957 The distance between the current non-staff line and the next
1958 non-staff line in the direction of @code{staff-affinity}, if both
1959 are on the same side of the related staff, and
1960 @code{staff-affinity} is either @code{UP} or @code{DOWN}.
1961
1962 @item nonstaff-unrelatedstaff-spacing
1963 The distance between the current non-staff line and the staff in
1964 the opposite direction from @code{staff-affinity}, if there are no
1965 other non-staff lines between the two, and @code{staff-affinity}
1966 is either @code{UP} or @code{DOWN}.  This can be used, for
1967 example, to require a minimum amount of padding between a
1968 @code{Lyrics} line and the staff to which it does not belong.
1969 @end table
1970
1971
1972 @subsubheading Properties of the @code{StaffGrouper} grob
1973
1974 @code{StaffGrouper} properties are typically adjusted with an
1975 @code{\override} at the @code{StaffGroup} level (or equivalent).
1976
1977 @table @code
1978 @item staff-staff-spacing
1979 The distance between consecutive staves within the current
1980 staff-group.  The @code{staff-staff-spacing} property of an
1981 individual staff's @code{VerticalAxisGroup} grob will be used
1982 instead for any staves in the staff-group that have it set.  Also
1983 see @code{default-staff-staff-spacing}.
1984
1985 @item staffgroup-staff-spacing
1986 The distance between the last staff of the current staff-group and
1987 the staff just below it in the same system, even if one or more
1988 non-staff lines (such as @code{Lyrics}) exist between the two
1989 staves.  Does not apply to the bottom staff of a system.  The
1990 @code{staff-staff-spacing} property of an individual staff's
1991 @code{VerticalAxisGroup} grob will be used instead for any staves
1992 in the staff-group that have it set.  Also see
1993 @code{default-staff-staff-spacing}.
1994 @end table
1995
1996 @seealso
1997 Installed Files:
1998 @file{ly/engraver-init.ly},
1999 @file{scm/define-grobs.scm}.
2000
2001 Internals Reference:
2002 @rinternals{Contexts},
2003 @rinternals{VerticalAxisGroup},
2004 @rinternals{StaffGrouper}.
2005
2006
2007 @node Spacing of ungrouped staves
2008 @unnumberedsubsubsec Spacing of ungrouped staves
2009
2010 @emph{Staves} (such as @code{Staff}, @code{DrumStaff},
2011 @code{TabStaff}, etc.) are contexts that can contain one or more
2012 voice contexts, but cannot contain any other staves.
2013
2014 The following properties affect the spacing of @emph{ungrouped}
2015 staves:
2016
2017 @itemize
2018 @item @code{VerticalAxisGroup} properties:
2019 @itemize
2020 @item @code{staff-staff-spacing}
2021 @end itemize
2022 @end itemize
2023
2024 These grob properties are described individually above; see
2025 @ref{Within-system spacing properties}.
2026
2027 Additional properties are involved for staves that are part of a
2028 staff-group; see @ref{Spacing of grouped staves}.
2029
2030 The following example shows how the @code{staff-staff-spacing}
2031 property can affect the spacing of ungrouped staves:
2032
2033 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2034 \layout {
2035   \context {
2036     \Staff
2037     \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing =
2038       #'((basic-distance . 8)
2039          (minimum-distance . 7)
2040          (padding . 1))
2041   }
2042 }
2043
2044 \new StaffGroup <<
2045   % The very low note here needs more room than 'basic-distance
2046   % can provide, so the distance between this staff and the next
2047   % is determined by 'padding.
2048   \new Staff { b,2 r | }
2049
2050   % Here, 'basic-distance provides enough room, and there is no
2051   % need to compress the space (towards 'minimum-distance) to make
2052   % room for anything else on the page, so the distance between
2053   % this staff and the next is determined by 'basic-distance.
2054   \new Staff { \clef bass g2 r | }
2055
2056   % By setting 'padding to a negative value, staves can be made to
2057   % collide.  The lowest acceptable value for 'basic-distance is 0.
2058   \new Staff \with {
2059     \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing =
2060       #'((basic-distance . 3.5)
2061          (padding . -10))
2062   } { \clef bass g2 r | }
2063   \new Staff { \clef bass g2 r | }
2064 >>
2065 @end lilypond
2066
2067 @seealso
2068 Installed Files:
2069 @file{scm/define-grobs.scm}.
2070
2071 Snippets:
2072 @rlsr{Spacing}.
2073
2074 Internals Reference:
2075 @rinternals{VerticalAxisGroup}.
2076
2077
2078 @node Spacing of grouped staves
2079 @unnumberedsubsubsec Spacing of grouped staves
2080
2081 In orchestral and other large scores, it is common to place staves
2082 in groups.  The space between groups is typically larger than the
2083 space between staves of the same group.
2084
2085 @emph{Staff-groups} (such as @code{StaffGroup}, @code{ChoirStaff},
2086 etc.) are contexts that can contain one or more staves
2087 simultaneously.
2088
2089 The following properties affect the spacing of staves inside
2090 staff-groups:
2091
2092 @itemize
2093 @item @code{VerticalAxisGroup} properties:
2094 @itemize
2095 @item @code{staff-staff-spacing}
2096 @item @code{default-staff-staff-spacing}
2097 @end itemize
2098 @item @code{StaffGrouper} properties:
2099 @itemize
2100 @item @code{staff-staff-spacing}
2101 @item @code{staffgroup-staff-spacing}
2102 @end itemize
2103 @end itemize
2104
2105 These grob properties are described individually above; see
2106 @ref{Within-system spacing properties}.
2107
2108 The following example shows how properties of the
2109 @code{StaffGrouper} grob can affect the spacing of grouped staves:
2110
2111 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2112 \layout {
2113   \context {
2114     \Score
2115     \override StaffGrouper #'staff-staff-spacing #'padding = #0
2116     \override StaffGrouper #'staff-staff-spacing #'basic-distance = #1
2117   }
2118 }
2119
2120 <<
2121   \new PianoStaff \with {
2122     \override StaffGrouper #'staffgroup-staff-spacing #'basic-distance = #20
2123   } <<
2124     \new Staff { c'1 }
2125     \new Staff { c'1 }
2126   >>
2127
2128   \new StaffGroup <<
2129     \new Staff { c'1 }
2130     \new Staff { c'1 }
2131   >>
2132 >>
2133 @end lilypond
2134
2135 @seealso
2136 Installed Files:
2137 @file{scm/define-grobs.scm}.
2138
2139 Snippets:
2140 @rlsr{Spacing}.
2141
2142 Internals Reference:
2143 @rinternals{VerticalAxisGroup},
2144 @rinternals{StaffGrouper}.
2145
2146
2147 @node Spacing of non-staff lines
2148 @unnumberedsubsubsec Spacing of non-staff lines
2149
2150 @emph{Non-staff lines} (such as @code{Lyrics}, @code{ChordNames},
2151 etc.) are contexts whose layout objects are engraved like staves
2152 (i.e. in horizontal lines within systems).  Specifically,
2153 non-staff lines are non-staff contexts that create the
2154 @code{VerticalAxisGroup} layout object.
2155
2156 The following properties affect the spacing of non-staff lines:
2157
2158 @itemize
2159 @item @code{VerticalAxisGroup} properties:
2160 @itemize
2161 @item @code{staff-affinity}
2162 @item @code{nonstaff-relatedstaff-spacing}
2163 @item @code{nonstaff-nonstaff-spacing}
2164 @item @code{nonstaff-unrelatedstaff-spacing}
2165 @end itemize
2166 @end itemize
2167
2168 These grob properties are described individually above; see
2169 @ref{Within-system spacing properties}.
2170
2171 The following example shows how the
2172 @code{nonstaff-nonstaff-spacing} property can affect the spacing
2173 of consecutive non-staff lines.  Here, by setting the
2174 @code{stretchability} key to a very high value, the lyrics are
2175 able to stretch much more than usual:
2176
2177 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2178 \layout {
2179   \context {
2180     \Lyrics
2181     \override VerticalAxisGroup
2182       #'nonstaff-nonstaff-spacing #'stretchability = #1000
2183   }
2184 }
2185
2186 \new StaffGroup
2187 <<
2188   \new Staff \with {
2189     \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing = #'((basic-distance . 30))
2190   } { c'1 }
2191   \new Lyrics \with {
2192     \override VerticalAxisGroup #'staff-affinity = #UP
2193   } \lyricmode { up }
2194   \new Lyrics \with {
2195     \override VerticalAxisGroup #'staff-affinity = #CENTER
2196   } \lyricmode { center }
2197   \new Lyrics \with {
2198     \override VerticalAxisGroup #'staff-affinity = #DOWN
2199   } \lyricmode { down }
2200   \new Staff { c'1 }
2201 >>
2202 @end lilypond
2203
2204
2205 @seealso
2206 Installed Files:
2207 @file{ly/engraver-init.ly},
2208 @file{scm/define-grobs.scm}.
2209
2210 Snippets:
2211 @rlsr{Spacing}.
2212
2213 @c @lsr{spacing,page-spacing.ly},
2214 @c @lsr{spacing,alignment-vertical-spacing.ly}.
2215
2216 Internals Reference:
2217 @rinternals{Contexts},
2218 @rinternals{VerticalAxisGroup}.
2219
2220
2221 @node Explicit staff and system positioning
2222 @subsection Explicit staff and system positioning
2223
2224 One way to understand the flexible vertical spacing mechanisms
2225 explained above is as a collection of settings that control the
2226 amount of vertical padding between staves and systems.
2227
2228 It is possible to approach vertical spacing in a different way
2229 using @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details}.
2230 While the flexible vertical spacing mechanisms specify vertical
2231 padding, @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details}
2232 can specify exact vertical positions on the page.
2233
2234 @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details} accepts
2235 an associative list of three different settings:
2236
2237 @itemize
2238 @item @code{X-offset}
2239 @item @code{Y-offset}
2240 @item @code{alignment-distances}
2241 @end itemize
2242
2243 Grob overrides, including the overrides for @code{NonMusicalPaperColumn}
2244 below, can occur in any of three different places in an input file:
2245
2246 @itemize
2247 @item in the middle of note entry directly
2248 @item in a @code{\context} block
2249 @item in the @code{\with} block
2250 @end itemize
2251
2252 When we override @code{NonMusicalPaperColumn}, we use the usual
2253 @code{\override} command in @code{\context} blocks and in the
2254 @code{\with} block.  On the other hand, when we override
2255 @code{NonMusicalPaperColumn} in the middle of note entry,
2256 use the special @code{\overrideProperty} command.  Here are some
2257 example @code{NonMusicalPaperColumn} overrides with the special
2258 @code{\overrideProperty} command:
2259
2260 @example
2261 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
2262   #'line-break-system-details #'((X-offset . 20))
2263
2264 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
2265   #'line-break-system-details #'((Y-offset . 40))
2266
2267 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
2268   #'line-break-system-details #'((X-offset . 20)
2269                                  (Y-offset . 40))
2270
2271 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
2272   #'line-break-system-details #'((alignment-distances . (15)))
2273
2274 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
2275   #'line-break-system-details #'((X-offset . 20)
2276                                  (Y-offset . 40)
2277                                  (alignment-distances . (15)))
2278 @end example
2279
2280 To understand how each of these different settings work, we begin
2281 by looking at an example that includes no overrides at all.
2282
2283 @c \book { } is required in these examples to ensure the spacing
2284 @c overrides can be seen between systems. -np
2285
2286 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2287 \header { tagline = ##f }
2288 \paper { left-margin = 0\mm }
2289 \book {
2290   \score {
2291     <<
2292       \new Staff <<
2293         \new Voice {
2294           s1*5 \break
2295           s1*5 \break
2296           s1*5 \break
2297         }
2298         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
2299       >>
2300       \new Staff {
2301         \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' }
2302       }
2303     >>
2304   }
2305 }
2306 @end lilypond
2307
2308 This score isolates line- and page-breaking information in a dedicated
2309 voice.  This technique of creating a breaks voice will help keep layout
2310 separate from music entry as our example becomes more complicated.
2311 See @ref{Using an extra voice for breaks}.
2312
2313 Explicit @code{\breaks} evenly divide the music into six measures per
2314 line.  Vertical spacing results from LilyPond's defaults.  To set
2315 the vertical startpoint of each system explicitly, we can set
2316 the @code{Y-offset} pair in the @code{line-break-system-details}
2317 attribute of the @code{NonMusicalPaperColumn} grob:
2318
2319 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2320 \header { tagline = ##f }
2321 \paper { left-margin = 0\mm }
2322 \book {
2323   \score {
2324     <<
2325       \new Staff <<
2326         \new Voice {
2327           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2328             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 0))
2329           s1*5 \break
2330           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2331             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 40))
2332           s1*5 \break
2333           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2334             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 80))
2335           s1*5 \break
2336         }
2337         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
2338       >>
2339       \new Staff {
2340         \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' }
2341       }
2342     >>
2343   }
2344 }
2345 @end lilypond
2346
2347 Note that @code{line-break-system-details} takes an associative list of
2348 potentially many values, but that we set only one value here.  Note,
2349 too, that the @code{Y-offset} property here determines the exact vertical
2350 position on the page at which each new system will render.
2351
2352 Now that we have set the vertical startpoint of each system
2353 explicitly, we can also set the vertical distances between staves
2354 within each system manually.  We do this using the @code{alignment-distances}
2355 subproperty of @code{line-break-system-details}.
2356
2357 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2358 \header { tagline = ##f }
2359 \paper { left-margin = 0\mm }
2360 \book {
2361   \score {
2362     <<
2363       \new Staff <<
2364         \new Voice {
2365           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2366             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 20)
2367                                            (alignment-distances . (15)))
2368           s1*5 \break
2369           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2370             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 60)
2371                                            (alignment-distances . (15)))
2372           s1*5 \break
2373           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2374             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 100)
2375                                            (alignment-distances . (15)))
2376           s1*5 \break
2377         }
2378         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
2379       >>
2380       \new Staff {
2381         \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' }
2382       }
2383     >>
2384   }
2385 }
2386 @end lilypond
2387
2388 Note that here we assign two different values to the
2389 @code{line-break-system-details} attribute of the
2390 @code{NonMusicalPaperColumn} grob.  Though the
2391 @code{line-break-system-details} attribute alist accepts many
2392 additional spacing parameters (including, for example, a corresponding
2393 @code{X-offset} pair), we need only set the @code{Y-offset} and
2394 @code{alignment-distances} pairs to control the vertical startpoint of
2395 every system and every staff.  Finally, note that @code{alignment-distances}
2396 specifies the vertical positioning of staves but not of staff groups.
2397
2398 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2399 \header { tagline = ##f }
2400 \paper { left-margin = 0\mm }
2401 \book {
2402   \score {
2403     <<
2404       \new Staff <<
2405         \new Voice {
2406           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2407             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 0)
2408                                            (alignment-distances . (30 10)))
2409           s1*5 \break
2410           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2411             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 60)
2412                                            (alignment-distances . (10 10)))
2413           s1*5 \break
2414           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2415             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 100)
2416                                            (alignment-distances . (10 30)))
2417           s1*5 \break
2418         }
2419         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
2420       >>
2421       \new StaffGroup <<
2422         \new Staff { \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' } }
2423         \new Staff { \repeat unfold 15 { e'4 e' e' e' } }
2424       >>
2425     >>
2426   }
2427 }
2428 @end lilypond
2429
2430 Some points to consider:
2431
2432 @itemize
2433 @item When using @code{alignment-distances}, lyrics and other non-staff lines
2434 do not count as a staff.
2435
2436 @item The units of the numbers passed to @code{X-offset},
2437 @code{Y-offset} and @code{alignment-distances} are interpreted as multiples
2438 of the distance between adjacent staff lines.  Positive values move staves
2439 and lyrics up, negative values move staves and lyrics down.
2440
2441 @item Because the @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details}
2442 settings given here allow the positioning of staves and systems anywhere
2443 on the page, it is possible to violate paper or margin boundaries or even
2444 to print staves or systems on top of one another.  Reasonable values
2445 passed to these different settings will avoid this.
2446 @end itemize
2447
2448
2449 @seealso
2450 Snippets:
2451 @rlsr{Spacing}.
2452
2453
2454 @node Vertical collision avoidance
2455 @subsection Vertical collision avoidance
2456
2457 @funindex outside-staff-priority
2458 @funindex outside-staff-padding
2459 @funindex outside-staff-horizontal-padding
2460
2461 Intuitively, there are some objects in musical notation that belong
2462 to the staff and there are other objects that should be placed outside
2463 the staff.  Objects belonging outside the staff include things such as
2464 rehearsal marks, text and dynamic markings (from now on, these will
2465 be called outside-staff objects).  LilyPond's rule for the
2466 vertical placement of outside-staff objects is to place them as close
2467 to the staff as possible but not so close that they collide with
2468 another object.
2469
2470 LilyPond uses the @code{outside-staff-priority} property to determine
2471 whether a grob is an outside-staff object: if @code{outside-staff-priority}
2472 is a number, the grob is an outside-staff object.  In addition,
2473 @code{outside-staff-priority} tells LilyPond in which order the objects
2474 should be placed.
2475
2476 First, LilyPond places all the objects that do not belong outside
2477 the staff.  Then it sorts the outside-staff objects according to their
2478 @code{outside-staff-priority} (in increasing order).  One by one, LilyPond
2479 takes the outside-staff objects and places them so that they do
2480 not collide with any objects that have already been placed.  That
2481 is, if two outside-staff grobs are competing for the same space, the one
2482 with the lower @code{outside-staff-priority} will be placed closer to
2483 the staff.
2484
2485 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
2486 c4_"Text"\pp
2487 r2.
2488 \once \override TextScript #'outside-staff-priority = #1
2489 c4_"Text"\pp % this time the text will be closer to the staff
2490 r2.
2491 % by setting outside-staff-priority to a non-number,
2492 % we disable the automatic collision avoidance
2493 \once \override TextScript #'outside-staff-priority = ##f
2494 \once \override DynamicLineSpanner #'outside-staff-priority = ##f
2495 c4_"Text"\pp % now they will collide
2496 @end lilypond
2497
2498 The vertical padding between an outside-staff object and the
2499 previously-positioned grobs can be controlled with
2500 @code{outside-staff-padding}.
2501
2502 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
2503 \once \override TextScript #'outside-staff-padding = #0
2504 a'^"This text is placed very close to the note"
2505 \once \override TextScript #'outside-staff-padding = #3
2506 c^"This text is padded away from the previous text"
2507 c^"This text is placed close to the previous text"
2508 @end lilypond
2509
2510
2511 By default, outside-staff objects are placed only to avoid
2512 a horizontal collision with previously-positioned grobs.  This
2513 can lead to situations in which objects are placed very close to each
2514 other horizontally.  The vertical spacing between staves can
2515 also be set so that outside staff objects are interleaved.
2516 Setting @code{outside-staff-horizontal-padding}
2517 causes an object to be offset vertically so that such a situation
2518 doesn't occur.
2519
2520 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
2521 % the markup is too close to the following note
2522 c4^"Text"
2523 c4
2524 c''2
2525 % setting outside-staff-horizontal-padding fixes this
2526 R1
2527 \once \override TextScript #'outside-staff-horizontal-padding = #1
2528 c,,4^"Text"
2529 c4
2530 c''2
2531 @end lilypond
2532
2533
2534 @seealso
2535 Snippets:
2536 @rlsr{Spacing}.
2537
2538
2539 @node Horizontal spacing
2540 @section Horizontal spacing
2541
2542 @cindex horizontal spacing
2543 @cindex spacing, horizontal
2544
2545 @menu
2546 * Horizontal spacing overview::
2547 * New spacing area::
2548 * Changing horizontal spacing::
2549 * Line length::
2550 * Proportional notation::
2551 @end menu
2552
2553
2554 @node Horizontal spacing overview
2555 @subsection Horizontal spacing overview
2556
2557 The spacing engine translates differences in durations into stretchable
2558 distances (@q{springs}) of differing lengths.  Longer durations get
2559 more space, shorter durations get less.  The shortest durations get a
2560 fixed amount of space (which is controlled by
2561 @code{shortest-duration-space} in the @rinternals{SpacingSpanner}
2562 object).  The longer the duration, the more space it gets: doubling a
2563 duration adds a fixed amount (this amount is controlled by
2564 @code{spacing-increment}) of space to the note.
2565
2566 For example, the following piece contains lots of half, quarter, and
2567 8th notes; the eighth note is followed by 1 note head width (NHW).
2568 The quarter note is followed by 2 NHW, the half by 3 NHW, etc.
2569
2570 @lilypond[quote,verbatim,relative=1]
2571 c2 c4. c8 c4. c8 c4. c8 c8
2572 c8 c4 c4 c4
2573 @end lilypond
2574
2575 Normally, @code{spacing-increment} is set to 1.2 staff space, which is
2576 approximately the width of a note head, and
2577 @code{shortest-duration-space} is set to 2.0, meaning that the
2578 shortest note gets 2.4 staff space (2.0 times the
2579 @code{spacing-increment}) of horizontal space.  This space is counted
2580 from the left edge of the symbol, so the shortest notes are generally
2581 followed by one NHW of space.
2582
2583 If one would follow the above procedure exactly, then adding a single
2584 32nd note to a score that uses 8th and 16th notes, would widen up the
2585 entire score a lot.  The shortest note is no longer a 16th, but a 32nd,
2586 thus adding 1 NHW to every note.  To prevent this, the shortest
2587 duration for spacing is not the shortest note in the score, but rather
2588 the one which occurs most frequently.
2589
2590
2591 The most common shortest duration is determined as follows: in every
2592 measure, the shortest duration is determined.  The most common shortest
2593 duration is taken as the basis for the spacing, with the stipulation
2594 that this shortest duration should always be equal to or shorter than
2595 an 8th note.  The shortest duration is printed when you run
2596 @code{lilypond} with the @code{--verbose} option.
2597
2598 These durations may also be customized.  If you set the
2599 @code{common-shortest-duration} in @rinternals{SpacingSpanner}, then
2600 this sets the base duration for spacing.  The maximum duration for this
2601 base (normally an 8th), is set through @code{base-shortest-duration}.
2602
2603 @funindex common-shortest-duration
2604 @funindex base-shortest-duration
2605 @funindex stem-spacing-correction
2606 @funindex spacing
2607
2608 Notes that are even shorter than the common shortest note are
2609 followed by a space that is proportional to their duration relative to
2610 the common shortest note.  So if we were to add only a few 16th notes
2611 to the example above, they would be followed by half a NHW:
2612
2613 @lilypond[quote,verbatim,relative=2]
2614 c2 c4. c8 c4. c16[ c] c4. c8 c8 c8 c4 c4 c4
2615 @end lilypond
2616
2617
2618 In the @emph{Essay on automated music engraving}, it was explained
2619 that stem directions influence spacing (see @ressay{Optical
2620 spacing}).  This is controlled with the
2621 @code{stem-spacing-correction} property in the
2622 @rinternals{NoteSpacing}, object.  These are generated for every
2623 @rinternals{Voice} context.  The @code{StaffSpacing} object
2624 (generated in @rinternals{Staff} context) contains the same
2625 property for controlling the stem/bar line spacing.  The following
2626 example shows these corrections, once with default settings, and
2627 once with exaggerated corrections:
2628
2629 @lilypond[quote,ragged-right]
2630 {
2631   c'4 e''4 e'4 b'4 |
2632   b'4 e''4 b'4 e''4 |
2633   \override Staff.NoteSpacing #'stem-spacing-correction = #1.5
2634   \override Staff.StaffSpacing #'stem-spacing-correction = #1.5
2635   c'4 e''4 e'4 b'4 |
2636   b'4 e''4 b'4 e''4 |
2637 }
2638 @end lilypond
2639
2640 Proportional notation is supported; see @ref{Proportional notation}.
2641
2642
2643 @seealso
2644 Snippets:
2645 @rlsr{Spacing}.
2646
2647 Internals Reference:
2648 @rinternals{SpacingSpanner},
2649 @rinternals{NoteSpacing},
2650 @rinternals{StaffSpacing},
2651 @rinternals{NonMusicalPaperColumn}.
2652
2653
2654 @knownissues
2655
2656 There is no convenient mechanism to manually override spacing.  The
2657 following work-around may be used to insert extra space into a score,
2658 adjusting the padding value as necessary.
2659 @example
2660  \override Score.NonMusicalPaperColumn #'padding = #10
2661 @end example
2662
2663 No work-around exists for decreasing the amount of space.
2664
2665
2666 @node New spacing area
2667 @subsection New spacing area
2668
2669 New sections with different spacing parameters can be started with
2670 @code{newSpacingSection}.  This is useful when there are
2671 sections with a different notions of long and short notes.
2672
2673 In the following example, the time signature change introduces a new
2674 section, and hence the 16ths notes are spaced wider.
2675
2676 @lilypond[relative=1,verbatim,quote]
2677 \time 2/4
2678 c4 c8 c
2679 c8 c c4 c16[ c c8] c4
2680 \newSpacingSection
2681 \time 4/16
2682 c16[ c c8]
2683 @end lilypond
2684
2685 The @code{\newSpacingSection} command creates a new
2686 @code{SpacingSpanner} object, and hence new @code{\override}s
2687 may be used in that location.
2688
2689
2690 @seealso
2691 Snippets:
2692 @rlsr{Spacing}.
2693
2694 Internals Reference:
2695 @rinternals{SpacingSpanner}.
2696
2697
2698 @node Changing horizontal spacing
2699 @subsection Changing horizontal spacing
2700
2701 Horizontal spacing may be altered with the
2702 @code{base-shortest-duration} property.  Here
2703 we compare the same music; once without altering
2704 the property, and then altered.  Larger values
2705 of @code{ly:make-moment} will produce smaller
2706 music.  Note that @code{ly:make-moment} constructs
2707 a duration, so @code{1 4} is a longer duration
2708 than @code{1 16}.
2709
2710 @lilypond[verbatim,line-width=12\cm]
2711 \score {
2712   \relative c'' {
2713     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 d e f | g4 g g2 |
2714     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
2715     d4 d d d | d4 e f2 | e4 e e e | e4 f g2 |
2716     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
2717   }
2718 }
2719 @end lilypond
2720
2721 @lilypond[verbatim,line-width=12\cm]
2722 \score {
2723   \relative c'' {
2724     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 d e f | g4 g g2 |
2725     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
2726     d4 d d d | d4 e f2 | e4 e e e | e4 f g2 |
2727     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
2728   }
2729   \layout {
2730     \context {
2731       \Score
2732       \override SpacingSpanner
2733         #'base-shortest-duration = #(ly:make-moment 1 16)
2734     }
2735   }
2736 }
2737 @end lilypond
2738
2739
2740 @snippets
2741
2742 By default, spacing in tuplets depends on various non-duration
2743 factors (such as accidentals, clef changes, etc).  To disregard
2744 such symbols and force uniform equal-duration spacing, use
2745 @code{Score.SpacingSpanner #'uniform-stretching}.  This
2746 property can only be changed at the beginning of a score,
2747
2748 @lilypond[quote,ragged-right,verbatim]
2749 \score {
2750   <<
2751     \new Staff {
2752       \times 4/5 {
2753         c8 c8 c8 c8 c8
2754       }
2755       c8 c8 c8 c8
2756     }
2757     \new Staff {
2758       c8 c8 c8 c8
2759       \times 4/5 {
2760         c8 c8 c8 c8 c8
2761       }
2762     }
2763   >>
2764   \layout {
2765     \context {
2766       \Score
2767       \override SpacingSpanner #'uniform-stretching = ##t
2768     }
2769   }
2770 }
2771 @end lilypond
2772
2773 When @code{strict-note-spacing} is set, notes are spaced without
2774 regard for clefs, bar lines, and grace notes,
2775
2776 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
2777 \override Score.SpacingSpanner #'strict-note-spacing = ##t
2778 \new Staff { c8[ c \clef alto c \grace { c16[ c] } c8 c c]  c32[ c32] }
2779 @end lilypond
2780
2781
2782 @seealso
2783 Snippets:
2784 @rlsr{Spacing}.
2785
2786
2787 @node Line length
2788 @subsection Line length
2789
2790 @cindex page breaks
2791 @cindex breaking pages
2792
2793 @funindex indent
2794 @funindex line-width
2795 @funindex ragged-right
2796 @funindex ragged-last
2797
2798 @c Although line-width can be set in \layout, it should be set in paper
2799 @c block, to get page layout right.
2800 @c Setting indent in \paper block makes not much sense, but it works.
2801
2802 @c Bit verbose and vague, use examples?
2803 The most basic settings influencing the spacing are @code{indent} and
2804 @code{line-width}.  They are set in the @code{\layout} block.  They
2805 control the indentation of the first line of music, and the lengths of
2806 the lines.
2807
2808 If @code{ragged-right} is set to true in the @code{\layout} block, then
2809 systems ends at their natural horizontal length, instead of being spread
2810 horizontally to fill the whole line.  This is useful for
2811 short fragments, and for checking how tight the natural spacing is.
2812 The normal default setting is false, but if the score has only one
2813 system the default value is true.
2814
2815 @cindex page layout
2816 @cindex vertical spacing
2817
2818 The option @code{ragged-last} is similar to @code{ragged-right}, but
2819 only affects the last line of the piece.  No restrictions are put on
2820 that line.  The result is similar to formatting text paragraphs.  In a
2821 paragraph, the last line simply takes its natural horizontal length.
2822 @c Note that for text there are several options for the last line.
2823 @c While Knuth TeX uses natural length, lead typesetters use the same
2824 @c stretch as the previous line.  eTeX uses \lastlinefit to
2825 @c interpolate between both these solutions.
2826
2827 @example
2828 \layout @{
2829   indent = #0
2830   line-width = #150
2831   ragged-last = ##t
2832 @}
2833 @end example
2834
2835
2836 @seealso
2837 Snippets:
2838 @rlsr{Spacing}.
2839
2840
2841 @node Proportional notation
2842 @subsection Proportional notation
2843
2844 LilyPond supports proportional notation, a type of horizontal spacing
2845 in which each note consumes an amount of horizontal space exactly
2846 equivalent to its rhythmic duration.  This type of proportional spacing
2847 is comparable to horizontal spacing on top of graph paper.  Some late
2848 20th- and early 21st-century scores use proportional notation to
2849 clarify complex rhythmic relationships or to facilitate the placement
2850 of timelines or other graphics directly in the score.
2851
2852 LilyPond supports five different settings for proportional notation,
2853 which may be used together or alone:
2854
2855 @itemize
2856 @item @code{proportionalNotationDuration}
2857 @item @code{uniform-stretching}
2858 @item @code{strict-note-spacing}
2859 @item @code{\remove Separating_line_group_engraver}
2860 @item @code{\override PaperColumn #'used = ##t}
2861 @end itemize
2862
2863 In the examples that follow, we explore these five different
2864 proportional notation settings and examine how these settings interact.
2865
2866 We start with the following one-measure example, which uses classical
2867 spacing with ragged-right turned on.
2868
2869 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2870 \score {
2871   <<
2872     \new RhythmicStaff {
2873       c'2
2874       c'16 c'16 c'16 c'16
2875       \times 4/5 {
2876         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2877       }
2878     }
2879   >>
2880 }
2881 @end lilypond
2882
2883 Notice that the half note which begins the measure takes up far less
2884 than half of the horizontal space of the measure.  Likewise, the
2885 sixteenth notes and sixteenth-note quintuplets (or twentieth notes)
2886 which end the measure together take up far more than half the
2887 horizontal space of the measure.
2888
2889 In classical engraving, this spacing may be exactly what we want
2890 because we can borrow horizontal space from the half note and conserve
2891 horizontal space across the measure as a whole.
2892
2893 On the other hand, if we want to insert a measured timeline or other
2894 graphic above or below our score, we need proportional notation.  We
2895 turn proportional notation on with the proportionalNotationDuration
2896 setting.
2897
2898 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2899 \score {
2900   <<
2901     \new RhythmicStaff {
2902       c'2
2903       c'16 c'16 c'16 c'16
2904       \times 4/5 {
2905         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2906       }
2907     }
2908   >>
2909  \layout {
2910     \context {
2911       \Score
2912       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 20)
2913     }
2914   }
2915 }
2916 @end lilypond
2917
2918 The half note at the beginning of the measure and the faster notes in
2919 the second half of the measure now occupy equal amounts of horizontal
2920 space.  We could place a measured timeline or graphic above or below
2921 this example.
2922
2923 The @code{proportionalNotationDuration} setting is a context setting
2924 that lives in @code{Score}.  Remember that context settings can appear
2925 in one of three locations within our input file -- in a @code{\with}
2926 block, in a @code{\context} block, or directly in music entry preceded
2927 by the @code{\set} command.  As with all context settings, users can
2928 pick which of the three different locations they would like to
2929 set @code{proportionalNotationDuration} in to.
2930
2931 The @code{proportionalNotationDuration} setting takes a single argument,
2932 which is the reference duration against that all music will be spaced.
2933 The LilyPond Scheme function @code{make-moment} takes two arguments
2934 -- a numerator and denominator which together express some fraction of
2935 a whole note.  The call @code{#(ly:make-moment 1 20)} therefore produces
2936 a reference duration of a twentieth note.  Values such as
2937 @code{#(ly:make-moment 1 16)}, @code{#(ly:make-moment 1 8)}, and
2938 @code{#(ly:make-moment 3 97)} are all possible as well.
2939
2940 How do we select the right reference duration to pass to
2941 @code{proportionalNotationDuration}?  Usually by a process of trial
2942 and error, beginning with a duration close to the fastest (or smallest)
2943 duration in the piece.  Smaller reference durations space music loosely;
2944 larger reference durations space music tightly.
2945
2946 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2947 \score {
2948   <<
2949     \new RhythmicStaff {
2950       c'2
2951       c'16 c'16 c'16 c'16
2952       \times 4/5 {
2953         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2954       }
2955     }
2956   >>
2957   \layout {
2958     \context {
2959       \Score
2960       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 8)
2961     }
2962   }
2963 }
2964
2965 \score {
2966   <<
2967     \new RhythmicStaff {
2968       c'2
2969       c'16 c'16 c'16 c'16
2970       \times 4/5 {
2971         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2972       }
2973     }
2974   >>
2975   \layout {
2976     \context {
2977       \Score
2978       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 16)
2979     }
2980   }
2981 }
2982
2983 \score {
2984   <<
2985     \new RhythmicStaff {
2986       c'2
2987       c'16 c'16 c'16 c'16
2988       \times 4/5 {
2989         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2990       }
2991     }
2992   >>
2993   \layout {
2994     \context {
2995       \Score
2996       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 32)
2997     }
2998   }
2999 }
3000 @end lilypond
3001
3002 Note that too large a reference duration -- such as the eighth note,
3003 above -- spaces music too tightly and can cause note head collisions.
3004 Also that proportional notation in general takes up more horizontal
3005 space than classical spacing.  Proportional spacing provides rhythmic
3006 clarity at the expense of horizontal space.
3007
3008 Next we examine how to optimally space overlapping tuplets.
3009
3010 We start by examining what happens to our original example, with
3011 classical spacing, when we add a second staff with a different type of
3012 tuplet.
3013
3014 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3015 \score {
3016   <<
3017     \new RhythmicStaff {
3018       c'2
3019       c'16 c'16 c'16 c'16
3020       \times 4/5 {
3021         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
3022       }
3023     }
3024     \new RhythmicStaff {
3025       \times 8/9 {
3026         c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8
3027       }
3028     }
3029   >>
3030 }
3031 @end lilypond
3032
3033 The spacing is bad because the evenly spaced notes of the bottom staff
3034 do not stretch uniformly.  Classical engravings include very few complex
3035 triplets and so classical engraving rules can generate this type of
3036 result.  Setting @code{proportionalNotationDuration} fixes this.
3037
3038 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3039 \score {
3040   <<
3041     \new RhythmicStaff {
3042       c'2
3043       c'16 c'16 c'16 c'16
3044       \times 4/5 {
3045         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
3046       }
3047     }
3048     \new RhythmicStaff {
3049       \times 8/9 {
3050         c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8
3051       }
3052     }
3053   >>
3054   \layout {
3055     \context {
3056       \Score
3057       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 20)
3058     }
3059   }
3060 }
3061 @end lilypond
3062
3063 But if we look very carefully we can see that notes of the second half
3064 of the 9-tuplet space ever so slightly more widely than the notes
3065 of the first half of the 9-tuplet.  To ensure uniform stretching, we
3066 turn on @code{uniform-stretching}, which is a property of
3067 @code{SpacingSpanner}.
3068
3069 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3070 \score {
3071   <<
3072     \new RhythmicStaff {
3073       c'2
3074       c'16 c'16 c'16 c'16
3075       \times 4/5 {
3076         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
3077       }
3078     }
3079     \new RhythmicStaff {
3080       \times 8/9 {
3081         c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8
3082       }
3083     }
3084   >>
3085   \layout {
3086     \context {
3087       \Score
3088       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 20)
3089       \override SpacingSpanner #'uniform-stretching = ##t
3090     }
3091   }
3092 }
3093 @end lilypond
3094
3095 Our two-staff example now spaces exactly, our rhythmic
3096 relationships are visually clear, and we can include a measured
3097 timeline or graphic if we want.
3098
3099 Note that the LilyPond's proportional notation package expects
3100 that all proportional scores set the SpacingSpanner's
3101 'uniform-stretching attribute to ##t.  Setting
3102 proportionalNotationDuration without also setting the
3103 SpacingSpanner's 'uniform-stretching attribute to ##t will, for
3104 example, cause Skips to consume an incorrect amount of horizontal
3105 space.
3106
3107 The SpacingSpanner is an abstract grob that lives in the Score
3108 context.  As with our settings of proportionalNotationDuration,
3109 overrides to the SpacingSpanner can occur in any of three
3110 different places in our input file â€“ in the Score \with block, in
3111 a Score \context block, or in note entry directly.
3112
3113 There is by default only one @code{SpacingSpanner} per @code{Score}.  This
3114 means that, by default, @code{uniform-stretching} is either turned on for the
3115 entire score or turned off for the entire score.  We can, however,
3116 override this behavior and turn on different spacing features at
3117 different places in the score.  We do this with the command
3118 @code{\newSpacingSection}.  See @ref{New spacing area}, for more info.
3119
3120 Next we examine the effects of the @code{Separating_line_group_engraver} and
3121 see why proportional scores frequently remove this engraver.  The following
3122 example shows that there is a small amount of @qq{preferatory} space
3123 just before the first note in each system.
3124
3125 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3126 \paper {
3127   indent = #0
3128 }
3129
3130 \new Staff {
3131   c'1
3132   \break
3133   c'1
3134 }
3135 @end lilypond
3136
3137
3138 The amount of this preferatory space is the same whether after a time
3139 signature, a key signature or a clef.  @code{Separating_line_group_engraver}
3140 is responsible for this space.  Removing @code{Separating_line_group_engraver}
3141 reduces this space to zero.
3142
3143 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3144 \paper {
3145   indent = #0
3146 }
3147
3148 \new Staff \with {
3149   \remove Separating_line_group_engraver
3150 } {
3151   c'1
3152   \break
3153   c'1
3154 }
3155 @end lilypond
3156
3157 Nonmusical elements like time signatures, key signatures, clefs and
3158 accidentals are problematic in proportional notation.  None of these
3159 elements has rhythmic duration.  But all of these elements consume
3160 horizontal space.  Different proportional scores approach these
3161 problems differently.
3162
3163 It may be possible to avoid spacing problems with key signatures
3164 simply by not having any.  This is a valid option since most
3165 proportional scores are contemporary music.  The same may be true
3166 of time signatures, especially for those scores
3167 that include a measured timeline or other graphic.  But these scores
3168 are exceptional and most proportional scores include at least some
3169 time signatures.  Clefs and accidentals are even more essential.
3170
3171 So what strategies exist for spacing nonmusical elements in a
3172 proportional context?  One good option is the @code{strict-note-spacing}
3173 property of @code{SpacingSpanner}.  Compare the two scores below:
3174
3175 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3176 \new Staff {
3177   \set Score.proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 16)
3178   c''8
3179   c''8
3180   c''8
3181   \clef alto
3182   d'8
3183   d'2
3184 }
3185
3186 \new Staff {
3187   \set Score.proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 16)
3188   \override Score.SpacingSpanner #'strict-note-spacing = ##t
3189   c''8
3190   c''8
3191   c''8
3192   \clef alto
3193   d'8
3194   d'2
3195 }
3196 @end lilypond
3197
3198 Both scores are proportional, but the spacing in the first score
3199 is too loose because of the clef change.  The spacing of the second
3200 score remains strict, however, because strict-note-spacing is
3201 turned on.  Turning on strict-note-spacing causes the width of
3202 time signatures, key signatures, clefs and accidentals to play no
3203 part in the spacing algorithm.
3204
3205 In addition to the settings given here, there are other settings
3206 that frequently appear in proportional scores.  These include:
3207
3208 @itemize
3209 @item @code{\override SpacingSpanner #'strict-grace-spacing = ##t}
3210 @item @code{tupletFullLength = ##t}
3211 @item @code{\override Beam #'breakable = ##t}
3212 @item @code{\override Glissando #'breakable = ##t}
3213 @item @code{\override TextSpanner #'breakable = ##t}
3214 @item @code{\remove Forbid_line_break_engraver in the Voice context}
3215 @end itemize
3216
3217 These settings space grace notes strictly, extend tuplet brackets to
3218 mark both rhythmic start- and stop-points, and allow spanning elements
3219 to break across systems and pages.  See the respective parts of the manual
3220 for these related settings.
3221
3222
3223 @seealso
3224 Notation Reference:
3225 @ref{New spacing area}.
3226
3227 Snippets:
3228 @rlsr{Spacing}.
3229
3230
3231 @node Fitting music onto fewer pages
3232 @section Fitting music onto fewer pages
3233
3234 Sometimes you can end up with one or two staves on a second
3235 (or third, or fourth...) page.  This is annoying, especially
3236 if you look at previous pages and it looks like there is plenty
3237 of room left on those.
3238
3239 When investigating layout issues, @code{annotate-spacing} is an
3240 invaluable tool.  This command prints the values of various layout
3241 spacing variables; for more details see the following section,
3242 @ref{Displaying spacing}.
3243
3244 @menu
3245 * Displaying spacing::
3246 * Changing spacing::
3247 @end menu
3248
3249
3250 @node Displaying spacing
3251 @subsection Displaying spacing
3252
3253 @funindex annotate-spacing
3254 @cindex spacing, display of layout
3255
3256 To graphically display the dimensions of vertical layout variables
3257 that may be altered for page formatting, set
3258 @code{annotate-spacing} in the @code{\paper} block:
3259
3260 @c need to have \book{} otherwise we get the separate systems. -hwn
3261 @lilypond[verbatim,quote]
3262 #(set-default-paper-size "a6" 'landscape)
3263 \book {
3264   \score { { c4 } }
3265   \paper { annotate-spacing = ##t }
3266 }
3267 @end lilypond
3268
3269
3270 @noindent
3271 All layout dimensions are displayed in staff-spaces, regardless
3272 of the units specified in the @code{\paper} or @code{\layout} block.
3273 In the above example, @code{paper-height} has a value of 59.75
3274 @code{staff-spaces}, and the @code{staff-size} is 20 points (the
3275 default value).  Note that:
3276
3277 @multitable {1 staff-space} {staff-size)/4 * (25.4/72.27) mm}
3278
3279 @item 1 point
3280 @tab = (25.4/72.27) mm
3281
3282 @item 1 staff-space
3283 @tab = (@code{staff-size})/4 pts
3284 @item
3285 @tab = (@code{staff-size})/4 * (25.4/72.27) mm
3286
3287 @end multitable
3288
3289 @noindent
3290 In this case, one @code{staff-space} is approximately equal to
3291 1.757mm.  Thus the @code{paper-height} measurement of 59.75
3292 @code{staff-spaces} is equivalent to 105 millimeters, the height
3293 of @code{a6} paper in landscape orientation.  The pairs
3294 (@var{a},@var{b}) are intervals, where @var{a} is the lower
3295 edge and @var{b} the upper edge of the interval.
3296
3297
3298 @seealso
3299 Notation Reference:
3300 @ref{Setting the staff size}.
3301
3302 Snippets:
3303 @rlsr{Spacing}.
3304
3305
3306 @node Changing spacing
3307 @subsection Changing spacing
3308
3309 The output of @code{annotate-spacing} reveals vertical dimensions
3310 in great detail.  For details about modifying margins and other
3311 layout variables, see @ref{Page layout}.
3312
3313 Other than margins, there are a few other options to save space:
3314
3315 @itemize
3316 @item
3317 Force systems to move as close together as possible (to fit as
3318 many systems as possible onto a page) while being spaced so that
3319 there is no blank space at the bottom of the page.
3320
3321 @example
3322 \paper @{
3323   system-system-spacing = #'((basic-distance . 0.1) (padding . 0))
3324   ragged-last-bottom = ##f
3325   ragged-bottom = ##f
3326 @}
3327 @end example
3328
3329 @item
3330 Force the number of systems.  This can help in two ways.  Just
3331 setting a value, even the same value as the number of systems
3332 being typeset by default, will sometimes cause more systems to
3333 be fitted onto each page, as an estimation step is then bypassed,
3334 giving a more accurate fit to each page.  Also, forcing an actual
3335 reduction in the number of systems may save a further page.  For
3336 example, if the default layout has 11 systems, the following
3337 assignment will force a layout with 10 systems.
3338
3339 @example
3340 \paper @{
3341   system-count = #10
3342 @}
3343 @end example
3344
3345 @item
3346 Avoid (or reduce) objects that increase the vertical size of a
3347 system.  For example, volta repeats (or alternate repeats) require
3348 extra space.  If these repeats are spread over two systems, they
3349 will take up more space than one system with the volta repeats and
3350 another system without.  For example, dynamics that @q{stick out} of
3351 a system can be moved closer to the staff:
3352
3353 @lilypond[verbatim,quote,relative=1]
3354 e4 c g\f c
3355 e4 c g-\tweak #'X-offset #-2.7 -\tweak #'Y-offset #2.5 \f c
3356 @end lilypond
3357
3358 @item
3359 Alter the horizontal spacing via @code{SpacingSpanner}.  For more
3360 details, see @ref{Changing horizontal spacing}.  The following
3361 example illustrates the default spacing:
3362
3363 @lilypond[verbatim,quote]
3364 \score {
3365   \relative c'' {
3366     g4 e e2 |
3367     f4 d d2 |
3368     c4 d e f |
3369     g4 g g2 |
3370     g4 e e2 |
3371   }
3372 }
3373 @end lilypond
3374
3375 @noindent
3376 The next example modifies @code{common-shortest-duration} from a
3377 value of @code{1/4} to @code{1/2}.  The quarter note is the most
3378 common and shortest duration in this example, so by making this
3379 duration longer, a @q{squeezing} effect occurs:
3380
3381 @lilypond[verbatim,quote]
3382 \score {
3383   \relative c'' {
3384     g4 e e2 |
3385     f4 d d2 |
3386     c4 d e f |
3387     g4 g g2 |
3388     g4 e e2 |
3389   }
3390   \layout {
3391     \context {
3392       \Score
3393       \override SpacingSpanner
3394         #'common-shortest-duration = #(ly:make-moment 1 2)
3395     }
3396   }
3397 }
3398 @end lilypond
3399
3400 @noindent
3401 The @code{common-shortest-duration} property cannot be modified
3402 dynamically, so it must always be placed in a @code{\context}
3403 block so that it applies to the whole score.
3404
3405 @end itemize
3406
3407
3408 @seealso
3409 Notation Reference:
3410 @ref{Page layout},
3411 @ref{Changing horizontal spacing}.
3412
3413 Snippets:
3414 @rlsr{Spacing}.