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[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 @knownissues
929 Odd page numbers are always on the right.  If you want the
930 music to start on page 1 there must be a blank page on the back
931 of the cover page so that page 1 is on the right hand side.
932
933
934 @node Miscellaneous \paper variables
935 @unnumberedsubsubsec Miscellaneous @code{\paper} variables
936
937 @table @code
938
939 @item page-spacing-weight
940 @funindex page-spacing-weight
941
942 The relative importance of page (vertical) spacing and line
943 (horizontal) spacing.  High values will make page spacing more
944 important.  Default: @code{#10}.
945
946 @item print-all-headers
947 @funindex print-all-headers
948
949 If set to true, this will print all headers for each @code{\score}
950 in the output.  Normally only the @code{piece} and @code{opus}
951 header variables are printed.  Default: @code{#f}.
952
953 @item system-separator-markup
954 @funindex system-separator-markup
955
956 A markup object that is inserted between systems, often used for
957 orchestral scores.  Default: unset.  The @code{\slashSeparator}
958 markup, defined in @file{ly/titling-init.ly}, is provided as a
959 sensible default, for example:
960
961 @lilypond[quote,verbatim,noragged-right,line-width=30\mm]
962 #(set-default-paper-size "a8")
963
964 \book {
965   \paper {
966     system-separator-markup = \slashSeparator
967   }
968   \header {
969     tagline = ##f
970   }
971   \score {
972     \relative c'' { c1 \break c1 \break c1 }
973   }
974 }
975 @end lilypond
976
977 @end table
978
979
980 @seealso
981 Installed Files:
982 @file{ly/titling-init.ly}.
983
984 Snippets:
985 @rlsr{Spacing}.
986
987
988 @knownissues
989
990 The default page header puts the page number and the @code{instrument}
991 field from the @code{\header} block on a line.
992
993
994 @node Score layout
995 @section Score layout
996
997 This section discusses score layout options for the @code{\layout}
998 block.
999
1000 @menu
1001 * The \layout block::
1002 * Setting the staff size::
1003 @end menu
1004
1005
1006 @node The \layout block
1007 @subsection The @code{\layout} block
1008
1009 @funindex \layout
1010
1011 While the @code{\paper} block contains settings that relate to the
1012 page formatting of the whole document, the @code{\layout} block
1013 contains settings for score-specific layout.  To set score layout
1014 options globally, enter them in a toplevel @code{\layout} block.
1015 To set layout options for an individual score, enter them in a
1016 @code{\layout} block inside the @code{\score} block, after the
1017 music.  Settings that can appear in a @code{\layout} block
1018 include:
1019
1020 @itemize
1021 @item the @code{layout-set-staff-size} scheme function,
1022 @item context modifications in @code{\context} blocks, and
1023 @item @code{\paper} variables that affect score layout.
1024 @end itemize
1025
1026 The @code{layout-set-staff-size} function is discussed in the next
1027 section, @ref{Setting the staff size}.  Context modifications are
1028 discussed in a separate chapter; see
1029 @ref{Modifying context plug-ins} and
1030 @ref{Changing context default settings}.  The @code{\paper}
1031 variables that can appear in a @code{\layout} block are:
1032
1033 @itemize
1034
1035 @item
1036 @code{line-width}, @code{ragged-right} and @code{ragged-last}
1037 (see @ref{\paper variables for widths and margins})
1038
1039 @item
1040 @code{indent} and @code{short-indent}
1041 (see @ref{\paper variables for shifts and indents})
1042
1043 @item
1044 @code{system-count}
1045 (see @ref{\paper variables for line breaking})
1046
1047 @end itemize
1048
1049 Here is an example @code{\layout} block:
1050
1051 @example
1052 \layout @{
1053   indent = 2\cm
1054   \context @{
1055     \StaffGroup
1056     \override StaffGrouper #'staff-staff-spacing #'basic-distance = #8
1057   @}
1058   \context @{
1059     \Voice
1060     \override TextScript #'padding = #1
1061     \override Glissando #'thickness = #3
1062   @}
1063 @}
1064 @end example
1065
1066
1067 @seealso
1068 Notation Reference:
1069 @ref{Changing context default settings}.
1070
1071 Snippets:
1072 @rlsr{Spacing}.
1073
1074
1075 @node Setting the staff size
1076 @subsection Setting the staff size
1077
1078 @cindex font size, setting
1079 @cindex staff size, setting
1080 @funindex layout file
1081
1082 The default @strong{staff size} is set to 20 points.
1083 This may be changed in two ways:
1084
1085 To set the staff size globally for all scores in a file (or
1086 in a @code{book} block, to be precise), use @code{set-global-staff-size}.
1087
1088 @example
1089 #(set-global-staff-size 14)
1090 @end example
1091
1092 @noindent
1093 This sets the global default size to 14pt staff height and scales all
1094 fonts accordingly.
1095
1096 To set the staff size individually for each score, use
1097 @example
1098 \score@{
1099   @dots{}
1100   \layout @{
1101     #(layout-set-staff-size 15)
1102   @}
1103 @}
1104 @end example
1105
1106 The Feta font provides musical symbols at eight different
1107 sizes.  Each font is tuned for a different staff size: at a smaller size
1108 the font becomes heavier, to match the relatively heavier staff lines.
1109 The recommended font sizes are listed in the following table:
1110
1111 @quotation
1112 @multitable @columnfractions .15 .2 .22 .2
1113
1114 @item @b{font name}
1115 @tab @b{staff height (pt)}
1116 @tab @b{staff height (mm)}
1117 @tab @b{use}
1118
1119 @item feta11
1120 @tab 11.22
1121 @tab 3.9
1122 @tab pocket scores
1123
1124 @item feta13
1125 @tab 12.60
1126 @tab 4.4
1127 @tab
1128
1129 @item feta14
1130 @tab 14.14
1131 @tab 5.0
1132 @tab
1133
1134 @item feta16
1135 @tab 15.87
1136 @tab 5.6
1137 @tab
1138
1139 @item feta18
1140 @tab 17.82
1141 @tab 6.3
1142 @tab song books
1143
1144 @item feta20
1145 @tab 20
1146 @tab 7.0
1147 @tab standard parts
1148
1149 @item feta23
1150 @tab 22.45
1151 @tab 7.9
1152 @tab
1153
1154 @item feta26
1155 @tab 25.2
1156 @tab 8.9
1157 @tab
1158 @c modern rental material?
1159
1160 @end multitable
1161 @end quotation
1162
1163 These fonts are available in any sizes.  The context property
1164 @code{fontSize} and the layout property @code{staff-space} (in
1165 @rinternals{StaffSymbol}) can be used to tune the size for individual
1166 staves.  The sizes of individual staves are relative to the global size.
1167
1168
1169 @seealso
1170 Notation Reference:
1171 @ref{Selecting notation font size}.
1172
1173 Snippets:
1174 @rlsr{Spacing}.
1175
1176
1177 @knownissues
1178
1179 @code{layout-set-staff-size} does not change the distance between the
1180 staff lines.
1181
1182
1183 @node Breaks
1184 @section Breaks
1185
1186 @menu
1187 * Line breaking::
1188 * Page breaking::
1189 * Optimal page breaking::
1190 * Optimal page turning::
1191 * Minimal page breaking::
1192 * Explicit breaks::
1193 * Using an extra voice for breaks::
1194 @end menu
1195
1196
1197 @node Line breaking
1198 @subsection Line breaking
1199
1200 @cindex line breaks
1201 @cindex breaking lines
1202
1203 Line breaks are normally determined automatically.  They are chosen
1204 so that lines look neither cramped nor loose, and consecutive
1205 lines have similar density.
1206
1207 To manually force a line break at a bar line, use the
1208 @code{\break} command:
1209
1210 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
1211 c4 c c c | \break
1212 c4 c c c |
1213 @end lilypond
1214
1215 By default, a @code{\break} in the middle of a measure is ignored,
1216 and a warning is printed.  To force a line break in the middle of
1217 a measure, add an invisible bar line with @w{@samp{\bar ""}}:
1218
1219 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
1220 c4 c c
1221 \bar "" \break
1222 c |
1223 c4 c c c |
1224 @end lilypond
1225
1226 A @code{\break} occuring at a bar line is also ignored if the
1227 previous measure ends in the middle of a note, such as when a
1228 tuplet begins and ends in different measures.  To allow
1229 @code{\break} commands to work in these situations, remove the
1230 @code{Forbid_line_break_engraver} from the @code{Voice} context.
1231 Note that manually forced line breaks have to be added in parallel
1232 with the music:
1233
1234 @lilypond[quote,ragged-right,verbatim]
1235 \new Voice \with {
1236   \remove Forbid_line_break_engraver
1237 } \relative c'' {
1238   <<
1239     { c2. \times 2/3 { c4 c c } c2. | }
1240     { s1 | \break s1 | }
1241   >>
1242 }
1243 @end lilypond
1244
1245 Similarly, line breaks are normally forbidden when beams cross bar
1246 lines.  This behavior can be changed by setting
1247 @code{\override Beam #'breakable = ##t}:
1248
1249 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
1250 \override Beam #'breakable = ##t
1251 c2. c8[ c | \break
1252 c8 c] c2. |
1253 @end lilypond
1254
1255 The @code{\noBreak} command forbids a line break at the bar line
1256 where it is inserted.
1257
1258 The most basic settings influencing line spacing are @code{indent}
1259 and @code{line-width}.  They are set in the @code{\layout} block.
1260 They control the indentation of the first line of music, and the
1261 lengths of the lines.
1262
1263 If @code{ragged-right} is set to true in the @code{\layout} block,
1264 then systems end at their natural horizontal length, instead of
1265 being spread horizontally to fill the whole line.  This is useful
1266 for short fragments, and for checking how tight the natural
1267 spacing is.
1268
1269 @c TODO Check and add para on default for ragged-right
1270
1271 The option @code{ragged-last} is similar to @code{ragged-right},
1272 but affects only the last line of the piece.
1273
1274 @example
1275 \layout @{
1276   indent = 0\mm
1277   line-width = 150\mm
1278   ragged-last = ##t
1279 @}
1280 @end example
1281
1282
1283
1284 @cindex regular line breaks
1285 @cindex four bar music.
1286
1287 For line breaks at regular intervals use @code{\break} separated by
1288 skips and repeated with @code{\repeat}.  For example, this would
1289 cause the following 28 measures (assuming 4/4 time) to be broken
1290 every 4 measures, and only there:
1291
1292 @example
1293 <<
1294   \repeat unfold 7 @{
1295     s1 \noBreak s1 \noBreak
1296     s1 \noBreak s1 \break
1297   @}
1298   @{ @var{the actual music@dots{}} @}
1299 >>
1300 @end example
1301
1302 @c TODO Check this
1303 A linebreaking configuration can be saved as a @file{.ly} file
1304 automatically.  This allows vertical alignments to be stretched to
1305 fit pages in a second formatting run.  This is fairly new and
1306 complicated.  More details are available in
1307 @rlsr{Spacing}.
1308
1309
1310 @predefined
1311 @funindex \break
1312 @code{\break},
1313 @funindex \noBreak
1314 @code{\noBreak}.
1315 @endpredefined
1316
1317
1318 @seealso
1319 Notation Reference:
1320 @ref{\paper variables for line breaking}.
1321
1322 Snippets:
1323 @rlsr{Spacing}.
1324
1325 Internals Reference:
1326 @rinternals{LineBreakEvent}.
1327
1328
1329 @node Page breaking
1330 @subsection Page breaking
1331
1332 The default page breaking may be overridden by inserting
1333 @code{\pageBreak} or @code{\noPageBreak} commands.  These commands are
1334 analogous to @code{\break} and @code{\noBreak}.  They should be
1335 inserted at a bar line.  These commands force and forbid a page-break
1336 from happening.  Of course, the @code{\pageBreak} command also forces
1337 a line break.
1338
1339 The @code{\pageBreak} and @code{\noPageBreak} commands may also be
1340 inserted at top-level, between scores and top-level markups.
1341
1342 There are also analogous settings to @code{ragged-right} and
1343 @code{ragged-last} which have the same effect on vertical spacing:
1344 @code{ragged-bottom} and @code{ragged-last-bottom}.  If set to
1345 @code{##t} the systems on all pages or just the last page
1346 respectively will not be justified vertically.  See
1347 @ref{Fixed vertical spacing \paper variables}.
1348
1349 Page breaks are computed by the @code{page-breaking} function.  LilyPond
1350 provides three algorithms for computing page breaks,
1351 @code{ly:optimal-breaking}, @code{ly:page-turn-breaking} and
1352 @code{ly:minimal-breaking}.  The default is @code{ly:optimal-breaking},
1353 but the value can be changed in the @code{\paper} block:
1354
1355 @example
1356 \paper @{
1357   page-breaking = #ly:page-turn-breaking
1358 @}
1359 @end example
1360
1361 @funindex \bookpart
1362
1363 When a book has many scores and pages, the page breaking problem may be
1364 difficult to solve, requiring large processing time and memory.  To ease
1365 the page breaking process, @code{\bookpart} blocks are used to divide
1366 the book into several parts: the page breaking occurs separately on each
1367 part.  Different page breaking functions may also be used in different
1368 book parts.
1369
1370 @example
1371 \bookpart @{
1372   \header @{
1373     subtitle = "Preface"
1374   @}
1375   \paper @{
1376      %% In a part consisting mostly of text,
1377      %% ly:minimal-breaking may be preferred
1378      page-breaking = #ly:minimal-breaking
1379   @}
1380   \markup @{ @dots{} @}
1381   @dots{}
1382 @}
1383 \bookpart @{
1384   %% In this part, consisting of music, the default optimal
1385   %% page breaking function is used.
1386   \header @{
1387     subtitle = "First movement"
1388   @}
1389   \score @{ @dots{} @}
1390   @dots{}
1391 @}
1392 @end example
1393
1394
1395 @predefined
1396 @funindex \pageBreak
1397 @code{\pageBreak},
1398 @funindex \noPageBreak
1399 @code{\noPageBreak}.
1400 @endpredefined
1401
1402
1403 @seealso
1404 Notation Reference:
1405 @ref{\paper variables for page breaking}.
1406
1407 Snippets:
1408 @rlsr{Spacing}.
1409
1410
1411 @node Optimal page breaking
1412 @subsection Optimal page breaking
1413
1414 @funindex ly:optimal-breaking
1415
1416 The @code{ly:optimal-breaking} function is LilyPond's default method of
1417 determining page breaks.  It attempts to find a page breaking that minimizes
1418 cramping and stretching, both horizontally and vertically.  Unlike
1419 @code{ly:page-turn-breaking}, it has no concept of page turns.
1420
1421
1422 @seealso
1423 Snippets:
1424 @rlsr{Spacing}.
1425
1426
1427 @node Optimal page turning
1428 @subsection Optimal page turning
1429
1430 @funindex ly:page-turn-breaking
1431
1432 Often it is necessary to find a page breaking configuration so that there is
1433 a rest at the end of every second page.  This way, the musician can turn the
1434 page without having to miss notes.  The @code{ly:page-turn-breaking} function
1435 attempts to find a page breaking minimizing cramping and stretching, but with
1436 the additional restriction that it is only allowed to introduce page turns
1437 in specified places.
1438
1439 There are two steps to using this page breaking function.  First, you
1440 must enable it in the @code{\paper} block, as explained in @ref{Page
1441 breaking}.  Then you must tell the function where you would like to allow
1442 page breaks.
1443
1444 There are two ways to achieve the second step.  First, you can specify each
1445 potential page turn manually, by inserting @code{\allowPageTurn} into your
1446 input file at the appropriate places.
1447
1448 If this is too tedious, you can add a @code{Page_turn_engraver} to a Staff or
1449 Voice context.  The @code{Page_turn_engraver} will scan the context for
1450 sections without notes (note that it does not scan for rests; it scans for
1451 the absence of notes.  This is so that single-staff polyphony with rests in one
1452 of the parts does not throw off the @code{Page_turn_engraver}).  When it finds
1453 a sufficiently long section without notes, the @code{Page_turn_engraver} will
1454 insert an @code{\allowPageTurn} at the final bar line in that section, unless
1455 there is a @q{special} bar line (such as a double bar), in which case the
1456 @code{\allowPageTurn} will be inserted at the final @q{special} bar line in
1457 the section.
1458
1459 @funindex minimumPageTurnLength
1460 The @code{Page_turn_engraver} reads the context property
1461 @code{minimumPageTurnLength} to determine how long a note-free section must
1462 be before a page turn is considered.  The default value for
1463 @code{minimumPageTurnLength} is @code{#(ly:make-moment 1 1)}.  If you want
1464 to disable page turns, you can set it to something very large.
1465
1466 @example
1467 \new Staff \with @{ \consists "Page_turn_engraver" @}
1468 @{
1469   a4 b c d |
1470   R1 | % a page turn will be allowed here
1471   a4 b c d |
1472   \set Staff.minimumPageTurnLength = #(ly:make-moment 5 2)
1473   R1 | % a page turn will not be allowed here
1474   a4 b r2 |
1475   R1*2 | % a page turn will be allowed here
1476   a1
1477 @}
1478 @end example
1479
1480 @funindex minimumRepeatLengthForPageTurn
1481 The @code{Page_turn_engraver} detects volta repeats.  It will only allow a page
1482 turn during the repeat if there is enough time at the beginning and end of the
1483 repeat to turn the page back.  The @code{Page_turn_engraver} can also disable
1484 page turns if the repeat is very short.  If you set the context property
1485 @code{minimumRepeatLengthForPageTurn} then the @code{Page_turn_engraver} will
1486 only allow turns in repeats whose duration is longer than this value.
1487
1488 The page turning commands, @code{\pageTurn}, @code{\noPageTurn} and
1489 @code{\allowPageTurn}, may also be used at top-level, between scores and
1490 top-level markups.
1491
1492
1493 @predefined
1494 @funindex \pageTurn
1495 @code{\pageTurn},
1496 @funindex \noPageTurn
1497 @code{\noPageTurn},
1498 @funindex \allowPageTurn
1499 @code{\allowPageTurn}.
1500 @endpredefined
1501
1502
1503 @seealso
1504 Snippets:
1505 @rlsr{Spacing}.
1506
1507
1508 @knownissues
1509
1510 There should only be one @code{Page_turn_engraver} in a score.  If there is more
1511 than one, they will interfere with each other.
1512
1513
1514 @node Minimal page breaking
1515 @subsection Minimal page breaking
1516
1517 @funindex ly:minimal-breaking
1518
1519 The @code{ly:minimal-breaking} function performs minimal computations to
1520 calculate the page breaking: it fills a page with as many systems as
1521 possible before moving to the next one.  Thus, it may be preferred for
1522 scores with many pages, where the other page breaking functions could be
1523 too slow or memory demanding, or a lot of texts.  It is enabled using:
1524
1525 @example
1526 \paper @{
1527   page-breaking = #ly:minimal-breaking
1528 @}
1529 @end example
1530
1531
1532 @seealso
1533 Snippets:
1534 @rlsr{Spacing}.
1535
1536
1537 @node Explicit breaks
1538 @subsection Explicit breaks
1539
1540 Lily sometimes rejects explicit @code{\break} and @code{\pageBreak}
1541 commands.  There are two commands to override this behavior:
1542
1543 @example
1544 \override NonMusicalPaperColumn #'line-break-permission = ##f
1545 \override NonMusicalPaperColumn #'page-break-permission = ##f
1546 @end example
1547
1548 When @code{line-break-permission} is overridden to false, Lily will insert
1549 line breaks at explicit @code{\break} commands and nowhere else.  When
1550 @code{page-break-permission} is overridden to false, Lily will insert
1551 page breaks at explicit @code{\pageBreak} commands and nowhere else.
1552
1553 @lilypond[quote,verbatim]
1554 \paper {
1555   indent = #0
1556   ragged-right = ##t
1557   ragged-bottom = ##t
1558 }
1559
1560 music = \relative c'' { c8 c c c }
1561
1562 \score {
1563   \new Staff {
1564     \repeat unfold 2 { \music } \break
1565     \repeat unfold 4 { \music } \break
1566     \repeat unfold 6 { \music } \break
1567     \repeat unfold 8 { \music } \pageBreak
1568     \repeat unfold 8 { \music } \break
1569     \repeat unfold 6 { \music } \break
1570     \repeat unfold 4 { \music } \break
1571     \repeat unfold 2 { \music }
1572   }
1573   \layout {
1574     \context {
1575       \Score
1576       \override NonMusicalPaperColumn #'line-break-permission = ##f
1577       \override NonMusicalPaperColumn #'page-break-permission = ##f
1578     }
1579   }
1580 }
1581 @end lilypond
1582
1583
1584 @seealso
1585 Snippets:
1586 @rlsr{Spacing}.
1587
1588
1589 @node Using an extra voice for breaks
1590 @subsection Using an extra voice for breaks
1591
1592 Line- and page-breaking information usually appears within note entry directly.
1593
1594 @example
1595 music = \relative c'' @{ c4 c c c @}
1596
1597 \score @{
1598   \new Staff @{
1599     \repeat unfold 2 @{ \music @} \break
1600     \repeat unfold 3 @{ \music @}
1601   @}
1602 @}
1603 @end example
1604
1605 This makes @code{\break} and @code{\pageBreak} commands easy to enter but mixes
1606 music entry with information that specifies how music should lay out
1607 on the page.  You can keep music entry and line- and page-breaking
1608 information in two separate places by introducing an extra voice to
1609 contain the  breaks.  This extra voice
1610 contains only skips together with @code{\break}, @code{pageBreak} and other
1611 breaking layout information.
1612
1613 @lilypond[quote,verbatim]
1614 music = \relative c'' { c4 c c c }
1615
1616 \score {
1617   \new Staff <<
1618     \new Voice {
1619       s1 * 2 \break
1620       s1 * 3 \break
1621       s1 * 6 \break
1622       s1 * 5 \break
1623     }
1624     \new Voice {
1625       \repeat unfold 2 { \music }
1626       \repeat unfold 3 { \music }
1627       \repeat unfold 6 { \music }
1628       \repeat unfold 5 { \music }
1629     }
1630   >>
1631 }
1632 @end lilypond
1633
1634 This pattern becomes especially helpful when overriding
1635 @code{line-break-system-details} and the other useful but long properties of
1636 @code{NonMusicalPaperColumnGrob}, as explained in @ref{Vertical spacing}.
1637
1638 @lilypond[quote,verbatim]
1639 music = \relative c'' { c4 c c c }
1640
1641 \score {
1642   \new Staff <<
1643     \new Voice {
1644       \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1645         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 0))
1646       s1 * 2 \break
1647
1648       \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1649         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 35))
1650       s1 * 3 \break
1651
1652       \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1653         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 70))
1654       s1 * 6 \break
1655
1656       \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1657         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 105))
1658       s1 * 5 \break
1659     }
1660     \new Voice {
1661       \repeat unfold 2 { \music }
1662       \repeat unfold 3 { \music }
1663       \repeat unfold 6 { \music }
1664       \repeat unfold 5 { \music }
1665     }
1666   >>
1667 }
1668 @end lilypond
1669
1670
1671 @seealso
1672 Notation Reference:
1673 @ref{Vertical spacing}.
1674
1675 Snippets:
1676 @rlsr{Spacing}.
1677
1678
1679 @node Vertical spacing
1680 @section Vertical spacing
1681
1682 @cindex vertical spacing
1683 @cindex spacing, vertical
1684
1685 Vertical spacing is controlled by three things: the amount of
1686 space available (i.e., paper size and margins), the amount of
1687 space between systems, and the amount of space between
1688 staves inside a system.
1689
1690 @menu
1691 * Flexible vertical spacing within systems::
1692 * Explicit staff and system positioning::
1693 * Vertical collision avoidance::
1694 @end menu
1695
1696
1697 @node Flexible vertical spacing within systems
1698 @subsection Flexible vertical spacing within systems
1699
1700 @cindex distance between staves
1701 @cindex staff distance
1702 @cindex space between staves
1703 @cindex space inside systems
1704
1705 Three separate mechanisms control the flexible vertical spacing
1706 within systems, one for each of the following categories:
1707
1708 @itemize
1709
1710 @item
1711 @emph{ungrouped staves},
1712
1713 @item
1714 @emph{grouped staves} (staves within a staff-group such as
1715 @code{ChoirStaff}, etc.), and
1716
1717 @item
1718 @emph{non-staff lines} (such as @code{Lyrics}, @code{ChordNames},
1719 etc.).
1720
1721 @end itemize
1722
1723 @c TODO: Clarify this.  This almost implies that non-staff lines
1724 @c       have NO effect on the spacing between staves.  -mp
1725
1726 The height of each system is determined in two steps.  First, all
1727 of the staves are spaced according to the amount of space
1728 available.  Then, the non-staff lines are distributed between the
1729 staves.
1730
1731 Note that the spacing mechanisms discussed in this section only
1732 control the vertical spacing of staves and non-staff lines within
1733 individual systems.  The vertical spacing between separate
1734 systems, scores, markups, and margins is controlled by
1735 @code{\paper} variables, which are discussed in
1736 @ref{Flexible vertical spacing \paper variables}.
1737
1738 @menu
1739 * Within-system spacing properties::
1740 * Spacing of ungrouped staves::
1741 * Spacing of grouped staves::
1742 * Spacing of non-staff lines::
1743 @end menu
1744
1745
1746 @node Within-system spacing properties
1747 @unnumberedsubsubsec Within-system spacing properties
1748
1749 The within-system vertical spacing mechanisms are controlled by
1750 two sets of grob properties.  The first set is associated with the
1751 @code{VerticalAxisGroup} grob, which is created by all staves and
1752 non-staff lines.  The second set is associated with the
1753 @code{StaffGrouper} grob, which can be created by staff-groups,
1754 but only if explicitly called.  These properties are described
1755 individually at the end of this section.
1756
1757 The names of these properties (except for @code{staff-affinity})
1758 follow the format @code{@var{item1}-@var{item2}-spacing}, where
1759 @code{@var{item1}} and @code{@var{item2}} are the items to be
1760 spaced.  Note that @code{@var{item2}} is not necessarily below
1761 @code{@var{item1}}; for example,
1762 @code{nonstaff-relatedstaff-spacing} will measure upwards from the
1763 non-staff line if @code{staff-affinity} is @code{#UP}.
1764
1765 Each distance is measured between the @emph{reference points} of
1766 the two items.  The reference point for a staff is the vertical
1767 center of its @code{StaffSymbol} (i.e. the middle line if
1768 @code{line-count} is odd; the middle space if @code{line-count} is
1769 even).  The reference points for individual non-staff lines are
1770 given in the following table:
1771
1772 @multitable {Non-staff line} {Reference point}
1773 @headitem Non-staff line @tab Reference point
1774 @item @code{ChordNames}  @tab baseline
1775 @item @code{NoteNames}   @tab baseline
1776 @item @code{Lyrics}      @tab baseline
1777 @item @code{Dynamics}    @tab vertical center
1778 @item @code{FiguredBass} @tab highest point
1779 @item @code{FretBoards}  @tab top line
1780 @end multitable
1781
1782 In the following image, horizontal lines indicate the positions
1783 of these reference points:
1784
1785 @lilypond[quote,noragged-right,line-width=110\mm]
1786 #(define zero-space '((padding . -inf.0) (basic-distance . 0)))
1787
1788 alignToZero = \with {
1789   \override VerticalAxisGroup #'nonstaff-relatedstaff-spacing = #zero-space
1790   \override VerticalAxisGroup #'nonstaff-nonstaff-spacing = #zero-space
1791 }
1792 lowerCaseChords = \with {
1793   chordNameLowercaseMinor = ##t
1794 }
1795 staffAffinityDown = \with {
1796   \override VerticalAxisGroup #'staff-affinity = #DOWN
1797 }
1798 labelContext =
1799 #(define-music-function
1800      (parser location context)
1801      (string?)
1802    #{ s1*0^\markup { \typewriter $context } #})
1803
1804 \layout {
1805   \context { \Dynamics    \alignToZero }
1806   \context { \FiguredBass \alignToZero }
1807   \context { \Lyrics      \alignToZero }
1808   \context { \NoteNames   \alignToZero }
1809   \context { \ChordNames  \alignToZero \lowerCaseChords }
1810   \context { \FretBoards  \alignToZero \staffAffinityDown }
1811   \context { \Score
1812     \override BarLine #'stencil = ##f
1813     \override DynamicText #'self-alignment-X = #-1
1814     \override FretBoard #'X-offset = #1.75
1815     \override InstrumentName #'minimum-Y-extent = #'(-2 . 2)
1816     \override InstrumentName #'extra-offset = #'(0 . -0.5)
1817     \override TextScript #'minimum-Y-extent = #'(-2 . 3)
1818     \override TimeSignature #'stencil = ##f
1819   }
1820 }
1821
1822 %% These contexts have reference points at the baseline:
1823 %%   ChordNames, NoteNames, and Lyrics
1824 <<
1825   \new ChordNames { \chords { g1:m } }
1826   \new NoteNames { s1 | g1 | }
1827   \new RhythmicStaff {
1828     \set RhythmicStaff.instrumentName = #"baseline "
1829     \textLengthOn
1830     \labelContext "ChordNames" s1 |
1831     \labelContext "NoteNames"  s1 |
1832     \labelContext "Lyrics"     s1 |
1833   }
1834   \new Lyrics { \lyrics { \skip 1*2 | ghijk1 | } }
1835 >>
1836
1837 %% The reference point for Dynamics is its vertical center
1838 <<
1839   \new RhythmicStaff {
1840     \set RhythmicStaff.instrumentName = #"vertical center "
1841     \labelContext "Dynamics" s1*3
1842   }
1843   \new Dynamics { s2\mp s\fp }
1844 >>
1845
1846 %% The reference point for FiguredBass is its highest point
1847 <<
1848   \new RhythmicStaff {
1849     \set RhythmicStaff.instrumentName = #"highest point "
1850     \labelContext "FiguredBass" s1
1851   }
1852   \new FiguredBass { \figuremode { <6 5>1 } }
1853 >>
1854
1855 %% The reference point for FretBoards is the top line
1856 \include "predefined-guitar-fretboards.ly"
1857 <<
1858   \new FretBoards { \chordmode { e1 } }
1859   \new RhythmicStaff {
1860     \set RhythmicStaff.instrumentName = #"top line "
1861     \labelContext "FretBoards " s1
1862   }
1863 >>
1864 @end lilypond
1865
1866 Each of the vertical spacing grob properties (except
1867 @code{staff-affinity}) is stored as an alist (association list),
1868 and each uses the same alist structure as the @code{\paper}
1869 spacing variables discussed in
1870 @ref{Flexible vertical spacing \paper variables}.  Specific methods
1871 for modifying alists are discussed in @ref{Modifying alists}.
1872 Grob properties should be adjusted with an @code{\override} inside
1873 a @code{\score} or @code{\layout} block, and not inside a
1874 @code{\paper} block.
1875
1876 The following example demonstrates the two ways these alists can
1877 be modified.  The first declaration updates one key-value
1878 individually, and the second completely re-defines the property:
1879
1880 @example
1881 \new Staff \with @{
1882   \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing #'basic-distance = #10
1883 @} @{ @dots{} @}
1884
1885 \new Staff \with @{
1886   \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing =
1887     #'((basic-distance . 10)
1888        (minimum-distance . 9)
1889        (padding . 1)
1890        (stretchability . 10))
1891 @} @{ @dots{} @}
1892 @end example
1893
1894 To change any spacing settings globally, put them in the
1895 @code{\layout} block:
1896
1897 @example
1898 \layout @{
1899   \context @{
1900     \Staff
1901     \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing #'basic-distance = #10
1902   @}
1903 @}
1904 @end example
1905
1906 Standard settings for the vertical spacing grob properties are
1907 listed in @rinternals{VerticalAxisGroup} and
1908 @rinternals{StaffGrouper}.  Default overrides for specific types
1909 of non-staff lines are listed in the relevant context descriptions
1910 in @rinternals{Contexts}.
1911
1912
1913 @subsubheading Properties of the @code{VerticalAxisGroup} grob
1914
1915 @code{VerticalAxisGroup} properties are typically adjusted with an
1916 @code{\override} at the @code{Staff} level (or equivalent).
1917
1918 @table @code
1919 @item staff-staff-spacing
1920 The distance between the current staff and the staff just below it
1921 in the same system, even if one or more non-staff lines (such as
1922 @code{Lyrics}) are placed between the two staves.  Does not apply
1923 to the bottom staff of a system.  This replaces any settings
1924 inherited from the @code{StaffGrouper} grob of the containing
1925 staff-group, if there is one.  If this is unset, and there are no
1926 @code{StaffGrouper} properties to inherit, the
1927 @code{default-staff-staff-spacing} property is used.
1928
1929 @item default-staff-staff-spacing
1930 The settings to use for @code{staff-staff-spacing} when it is
1931 unset.  This applies to ungrouped staves and to grouped staves
1932 that do not inherit settings from the @code{StaffGrouper} grob.
1933
1934 @item staff-affinity
1935 The direction of the staff to use for spacing the current
1936 non-staff line.  Choices are @code{UP}, @code{DOWN}, and
1937 @code{CENTER}.  If @code{CENTER}, the non-staff line will be
1938 placed equidistant between the two nearest staves on either side,
1939 unless collisions or other spacing constraints prevent this.
1940 Adjacent non-staff lines should have non-increasing
1941 @code{staff-affinity} from top to bottom, e.g. a non-staff line
1942 set to @code{UP} should not immediately follow one that is set to
1943 @code{DOWN}.  Non-staff lines at the top of a system should use
1944 @code{DOWN}; those at the bottom should use @code{UP}.  Setting
1945 @code{staff-affinity} for a staff causes it to be treated as a
1946 non-staff line.  Setting @code{staff-affinity} to @code{#f} causes
1947 a non-staff line to be treated as a staff.
1948
1949 @c TODO: verify last clause below ("even if other...")
1950
1951 @item nonstaff-relatedstaff-spacing
1952 The distance between the current non-staff line and the nearest
1953 staff in the direction of @code{staff-affinity}, if there are no
1954 non-staff lines between the two, and @code{staff-affinity} is
1955 either @code{UP} or @code{DOWN}.  If @code{staff-affinity} is
1956 @code{CENTER}, then @code{nonstaff-relatedstaff-spacing} is used
1957 for the nearest staves on @emph{both} sides, even if other
1958 non-staff lines appear between the current one and either of the
1959 staves.
1960
1961 @item nonstaff-nonstaff-spacing
1962 The distance between the current non-staff line and the next
1963 non-staff line in the direction of @code{staff-affinity}, if both
1964 are on the same side of the related staff, and
1965 @code{staff-affinity} is either @code{UP} or @code{DOWN}.
1966
1967 @item nonstaff-unrelatedstaff-spacing
1968 The distance between the current non-staff line and the staff in
1969 the opposite direction from @code{staff-affinity}, if there are no
1970 other non-staff lines between the two, and @code{staff-affinity}
1971 is either @code{UP} or @code{DOWN}.  This can be used, for
1972 example, to require a minimum amount of padding between a
1973 @code{Lyrics} line and the staff to which it does not belong.
1974 @end table
1975
1976
1977 @subsubheading Properties of the @code{StaffGrouper} grob
1978
1979 @code{StaffGrouper} properties are typically adjusted with an
1980 @code{\override} at the @code{StaffGroup} level (or equivalent).
1981
1982 @table @code
1983 @item staff-staff-spacing
1984 The distance between consecutive staves within the current
1985 staff-group.  The @code{staff-staff-spacing} property of an
1986 individual staff's @code{VerticalAxisGroup} grob will be used
1987 instead for any staves in the staff-group that have it set.  Also
1988 see @code{default-staff-staff-spacing}.
1989
1990 @item staffgroup-staff-spacing
1991 The distance between the last staff of the current staff-group and
1992 the staff just below it in the same system, even if one or more
1993 non-staff lines (such as @code{Lyrics}) exist between the two
1994 staves.  Does not apply to the bottom staff of a system.  The
1995 @code{staff-staff-spacing} property of an individual staff's
1996 @code{VerticalAxisGroup} grob will be used instead for any staves
1997 in the staff-group that have it set.  Also see
1998 @code{default-staff-staff-spacing}.
1999 @end table
2000
2001 @seealso
2002 Installed Files:
2003 @file{ly/engraver-init.ly},
2004 @file{scm/define-grobs.scm}.
2005
2006 Internals Reference:
2007 @rinternals{Contexts},
2008 @rinternals{VerticalAxisGroup},
2009 @rinternals{StaffGrouper}.
2010
2011
2012 @node Spacing of ungrouped staves
2013 @unnumberedsubsubsec Spacing of ungrouped staves
2014
2015 @emph{Staves} (such as @code{Staff}, @code{DrumStaff},
2016 @code{TabStaff}, etc.) are contexts that can contain one or more
2017 voice contexts, but cannot contain any other staves.
2018
2019 The following properties affect the spacing of @emph{ungrouped}
2020 staves:
2021
2022 @itemize
2023 @item @code{VerticalAxisGroup} properties:
2024 @itemize
2025 @item @code{staff-staff-spacing}
2026 @end itemize
2027 @end itemize
2028
2029 These grob properties are described individually above; see
2030 @ref{Within-system spacing properties}.
2031
2032 Additional properties are involved for staves that are part of a
2033 staff-group; see @ref{Spacing of grouped staves}.
2034
2035 The following example shows how the @code{staff-staff-spacing}
2036 property can affect the spacing of ungrouped staves:
2037
2038 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2039 \layout {
2040   \context {
2041     \Staff
2042     \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing =
2043       #'((basic-distance . 8)
2044          (minimum-distance . 7)
2045          (padding . 1))
2046   }
2047 }
2048
2049 \new StaffGroup <<
2050   % The very low note here needs more room than 'basic-distance
2051   % can provide, so the distance between this staff and the next
2052   % is determined by 'padding.
2053   \new Staff { b,2 r | }
2054
2055   % Here, 'basic-distance provides enough room, and there is no
2056   % need to compress the space (towards 'minimum-distance) to make
2057   % room for anything else on the page, so the distance between
2058   % this staff and the next is determined by 'basic-distance.
2059   \new Staff { \clef bass g2 r | }
2060
2061   % By setting 'padding to a negative value, staves can be made to
2062   % collide.  The lowest acceptable value for 'basic-distance is 0.
2063   \new Staff \with {
2064     \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing =
2065       #'((basic-distance . 3.5)
2066          (padding . -10))
2067   } { \clef bass g2 r | }
2068   \new Staff { \clef bass g2 r | }
2069 >>
2070 @end lilypond
2071
2072 @seealso
2073 Installed Files:
2074 @file{scm/define-grobs.scm}.
2075
2076 Snippets:
2077 @rlsr{Spacing}.
2078
2079 Internals Reference:
2080 @rinternals{VerticalAxisGroup}.
2081
2082
2083 @node Spacing of grouped staves
2084 @unnumberedsubsubsec Spacing of grouped staves
2085
2086 In orchestral and other large scores, it is common to place staves
2087 in groups.  The space between groups is typically larger than the
2088 space between staves of the same group.
2089
2090 @emph{Staff-groups} (such as @code{StaffGroup}, @code{ChoirStaff},
2091 etc.) are contexts that can contain one or more staves
2092 simultaneously.
2093
2094 The following properties affect the spacing of staves inside
2095 staff-groups:
2096
2097 @itemize
2098 @item @code{VerticalAxisGroup} properties:
2099 @itemize
2100 @item @code{staff-staff-spacing}
2101 @item @code{default-staff-staff-spacing}
2102 @end itemize
2103 @item @code{StaffGrouper} properties:
2104 @itemize
2105 @item @code{staff-staff-spacing}
2106 @item @code{staffgroup-staff-spacing}
2107 @end itemize
2108 @end itemize
2109
2110 These grob properties are described individually above; see
2111 @ref{Within-system spacing properties}.
2112
2113 The following example shows how properties of the
2114 @code{StaffGrouper} grob can affect the spacing of grouped staves:
2115
2116 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2117 \layout {
2118   \context {
2119     \Score
2120     \override StaffGrouper #'staff-staff-spacing #'padding = #0
2121     \override StaffGrouper #'staff-staff-spacing #'basic-distance = #1
2122   }
2123 }
2124
2125 <<
2126   \new PianoStaff \with {
2127     \override StaffGrouper #'staffgroup-staff-spacing #'basic-distance = #20
2128   } <<
2129     \new Staff { c'1 }
2130     \new Staff { c'1 }
2131   >>
2132
2133   \new StaffGroup <<
2134     \new Staff { c'1 }
2135     \new Staff { c'1 }
2136   >>
2137 >>
2138 @end lilypond
2139
2140 @seealso
2141 Installed Files:
2142 @file{scm/define-grobs.scm}.
2143
2144 Snippets:
2145 @rlsr{Spacing}.
2146
2147 Internals Reference:
2148 @rinternals{VerticalAxisGroup},
2149 @rinternals{StaffGrouper}.
2150
2151
2152 @node Spacing of non-staff lines
2153 @unnumberedsubsubsec Spacing of non-staff lines
2154
2155 @emph{Non-staff lines} (such as @code{Lyrics}, @code{ChordNames},
2156 etc.) are contexts whose layout objects are engraved like staves
2157 (i.e. in horizontal lines within systems).  Specifically,
2158 non-staff lines are non-staff contexts that create the
2159 @code{VerticalAxisGroup} layout object.
2160
2161 The following properties affect the spacing of non-staff lines:
2162
2163 @itemize
2164 @item @code{VerticalAxisGroup} properties:
2165 @itemize
2166 @item @code{staff-affinity}
2167 @item @code{nonstaff-relatedstaff-spacing}
2168 @item @code{nonstaff-nonstaff-spacing}
2169 @item @code{nonstaff-unrelatedstaff-spacing}
2170 @end itemize
2171 @end itemize
2172
2173 These grob properties are described individually above; see
2174 @ref{Within-system spacing properties}.
2175
2176 The following example shows how the
2177 @code{nonstaff-nonstaff-spacing} property can affect the spacing
2178 of consecutive non-staff lines.  Here, by setting the
2179 @code{stretchability} key to a very high value, the lyrics are
2180 able to stretch much more than usual:
2181
2182 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2183 \layout {
2184   \context {
2185     \Lyrics
2186     \override VerticalAxisGroup
2187       #'nonstaff-nonstaff-spacing #'stretchability = #1000
2188   }
2189 }
2190
2191 \new StaffGroup
2192 <<
2193   \new Staff \with {
2194     \override VerticalAxisGroup #'staff-staff-spacing = #'((basic-distance . 30))
2195   } { c'1 }
2196   \new Lyrics \with {
2197     \override VerticalAxisGroup #'staff-affinity = #UP
2198   } \lyricmode { up }
2199   \new Lyrics \with {
2200     \override VerticalAxisGroup #'staff-affinity = #CENTER
2201   } \lyricmode { center }
2202   \new Lyrics \with {
2203     \override VerticalAxisGroup #'staff-affinity = #DOWN
2204   } \lyricmode { down }
2205   \new Staff { c'1 }
2206 >>
2207 @end lilypond
2208
2209
2210 @seealso
2211 Installed Files:
2212 @file{ly/engraver-init.ly},
2213 @file{scm/define-grobs.scm}.
2214
2215 Snippets:
2216 @rlsr{Spacing}.
2217
2218 @c @lsr{spacing,page-spacing.ly},
2219 @c @lsr{spacing,alignment-vertical-spacing.ly}.
2220
2221 Internals Reference:
2222 @rinternals{Contexts},
2223 @rinternals{VerticalAxisGroup}.
2224
2225
2226 @node Explicit staff and system positioning
2227 @subsection Explicit staff and system positioning
2228
2229 One way to understand the flexible vertical spacing mechanisms
2230 explained above is as a collection of settings that control the
2231 amount of vertical padding between staves and systems.
2232
2233 It is possible to approach vertical spacing in a different way
2234 using @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details}.
2235 While the flexible vertical spacing mechanisms specify vertical
2236 padding, @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details}
2237 can specify exact vertical positions on the page.
2238
2239 @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details} accepts
2240 an associative list of three different settings:
2241
2242 @itemize
2243 @item @code{X-offset}
2244 @item @code{Y-offset}
2245 @item @code{alignment-distances}
2246 @end itemize
2247
2248 Grob overrides, including the overrides for @code{NonMusicalPaperColumn}
2249 below, can occur in any of three different places in an input file:
2250
2251 @itemize
2252 @item in the middle of note entry directly
2253 @item in a @code{\context} block
2254 @item in the @code{\with} block
2255 @end itemize
2256
2257 When we override @code{NonMusicalPaperColumn}, we use the usual
2258 @code{\override} command in @code{\context} blocks and in the
2259 @code{\with} block.  On the other hand, when we override
2260 @code{NonMusicalPaperColumn} in the middle of note entry,
2261 use the special @code{\overrideProperty} command.  Here are some
2262 example @code{NonMusicalPaperColumn} overrides with the special
2263 @code{\overrideProperty} command:
2264
2265 @example
2266 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
2267   #'line-break-system-details #'((X-offset . 20))
2268
2269 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
2270   #'line-break-system-details #'((Y-offset . 40))
2271
2272 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
2273   #'line-break-system-details #'((X-offset . 20)
2274                                  (Y-offset . 40))
2275
2276 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
2277   #'line-break-system-details #'((alignment-distances . (15)))
2278
2279 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
2280   #'line-break-system-details #'((X-offset . 20)
2281                                  (Y-offset . 40)
2282                                  (alignment-distances . (15)))
2283 @end example
2284
2285 To understand how each of these different settings work, we begin
2286 by looking at an example that includes no overrides at all.
2287
2288 @c \book { } is required in these examples to ensure the spacing
2289 @c overrides can be seen between systems. -np
2290
2291 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2292 \header { tagline = ##f }
2293 \paper { left-margin = 0\mm }
2294 \book {
2295   \score {
2296     <<
2297       \new Staff <<
2298         \new Voice {
2299           s1*5 \break
2300           s1*5 \break
2301           s1*5 \break
2302         }
2303         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
2304       >>
2305       \new Staff {
2306         \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' }
2307       }
2308     >>
2309   }
2310 }
2311 @end lilypond
2312
2313 This score isolates line- and page-breaking information in a dedicated
2314 voice.  This technique of creating a breaks voice will help keep layout
2315 separate from music entry as our example becomes more complicated.
2316 See @ref{Using an extra voice for breaks}.
2317
2318 Explicit @code{\breaks} evenly divide the music into six measures per
2319 line.  Vertical spacing results from LilyPond's defaults.  To set
2320 the vertical startpoint of each system explicitly, we can set
2321 the @code{Y-offset} pair in the @code{line-break-system-details}
2322 attribute of the @code{NonMusicalPaperColumn} grob:
2323
2324 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2325 \header { tagline = ##f }
2326 \paper { left-margin = 0\mm }
2327 \book {
2328   \score {
2329     <<
2330       \new Staff <<
2331         \new Voice {
2332           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2333             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 0))
2334           s1*5 \break
2335           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2336             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 40))
2337           s1*5 \break
2338           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2339             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 80))
2340           s1*5 \break
2341         }
2342         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
2343       >>
2344       \new Staff {
2345         \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' }
2346       }
2347     >>
2348   }
2349 }
2350 @end lilypond
2351
2352 Note that @code{line-break-system-details} takes an associative list of
2353 potentially many values, but that we set only one value here.  Note,
2354 too, that the @code{Y-offset} property here determines the exact vertical
2355 position on the page at which each new system will render.
2356
2357 Now that we have set the vertical startpoint of each system
2358 explicitly, we can also set the vertical distances between staves
2359 within each system manually.  We do this using the @code{alignment-distances}
2360 subproperty of @code{line-break-system-details}.
2361
2362 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2363 \header { tagline = ##f }
2364 \paper { left-margin = 0\mm }
2365 \book {
2366   \score {
2367     <<
2368       \new Staff <<
2369         \new Voice {
2370           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2371             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 20)
2372                                            (alignment-distances . (15)))
2373           s1*5 \break
2374           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2375             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 60)
2376                                            (alignment-distances . (15)))
2377           s1*5 \break
2378           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2379             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 100)
2380                                            (alignment-distances . (15)))
2381           s1*5 \break
2382         }
2383         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
2384       >>
2385       \new Staff {
2386         \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' }
2387       }
2388     >>
2389   }
2390 }
2391 @end lilypond
2392
2393 Note that here we assign two different values to the
2394 @code{line-break-system-details} attribute of the
2395 @code{NonMusicalPaperColumn} grob.  Though the
2396 @code{line-break-system-details} attribute alist accepts many
2397 additional spacing parameters (including, for example, a corresponding
2398 @code{X-offset} pair), we need only set the @code{Y-offset} and
2399 @code{alignment-distances} pairs to control the vertical startpoint of
2400 every system and every staff.  Finally, note that @code{alignment-distances}
2401 specifies the vertical positioning of staves but not of staff groups.
2402
2403 @lilypond[verbatim,quote,staffsize=16]
2404 \header { tagline = ##f }
2405 \paper { left-margin = 0\mm }
2406 \book {
2407   \score {
2408     <<
2409       \new Staff <<
2410         \new Voice {
2411           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2412             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 0)
2413                                            (alignment-distances . (30 10)))
2414           s1*5 \break
2415           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2416             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 60)
2417                                            (alignment-distances . (10 10)))
2418           s1*5 \break
2419           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
2420             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 100)
2421                                            (alignment-distances . (10 30)))
2422           s1*5 \break
2423         }
2424         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
2425       >>
2426       \new StaffGroup <<
2427         \new Staff { \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' } }
2428         \new Staff { \repeat unfold 15 { e'4 e' e' e' } }
2429       >>
2430     >>
2431   }
2432 }
2433 @end lilypond
2434
2435 Some points to consider:
2436
2437 @itemize
2438 @item When using @code{alignment-distances}, lyrics and other non-staff lines
2439 do not count as a staff.
2440
2441 @item The units of the numbers passed to @code{X-offset},
2442 @code{Y-offset} and @code{alignment-distances} are interpreted as multiples
2443 of the distance between adjacent staff lines.  Positive values move staves
2444 and lyrics up, negative values move staves and lyrics down.
2445
2446 @item Because the @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details}
2447 settings given here allow the positioning of staves and systems anywhere
2448 on the page, it is possible to violate paper or margin boundaries or even
2449 to print staves or systems on top of one another.  Reasonable values
2450 passed to these different settings will avoid this.
2451 @end itemize
2452
2453
2454 @seealso
2455 Snippets:
2456 @rlsr{Spacing}.
2457
2458
2459 @node Vertical collision avoidance
2460 @subsection Vertical collision avoidance
2461
2462 @funindex outside-staff-priority
2463 @funindex outside-staff-padding
2464 @funindex outside-staff-horizontal-padding
2465
2466 Intuitively, there are some objects in musical notation that belong
2467 to the staff and there are other objects that should be placed outside
2468 the staff.  Objects belonging outside the staff include things such as
2469 rehearsal marks, text and dynamic markings (from now on, these will
2470 be called outside-staff objects).  LilyPond's rule for the
2471 vertical placement of outside-staff objects is to place them as close
2472 to the staff as possible but not so close that they collide with
2473 another object.
2474
2475 LilyPond uses the @code{outside-staff-priority} property to determine
2476 whether a grob is an outside-staff object: if @code{outside-staff-priority}
2477 is a number, the grob is an outside-staff object.  In addition,
2478 @code{outside-staff-priority} tells LilyPond in which order the objects
2479 should be placed.
2480
2481 First, LilyPond places all the objects that do not belong outside
2482 the staff.  Then it sorts the outside-staff objects according to their
2483 @code{outside-staff-priority} (in increasing order).  One by one, LilyPond
2484 takes the outside-staff objects and places them so that they do
2485 not collide with any objects that have already been placed.  That
2486 is, if two outside-staff grobs are competing for the same space, the one
2487 with the lower @code{outside-staff-priority} will be placed closer to
2488 the staff.
2489
2490 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
2491 c4_"Text"\pp
2492 r2.
2493 \once \override TextScript #'outside-staff-priority = #1
2494 c4_"Text"\pp % this time the text will be closer to the staff
2495 r2.
2496 % by setting outside-staff-priority to a non-number,
2497 % we disable the automatic collision avoidance
2498 \once \override TextScript #'outside-staff-priority = ##f
2499 \once \override DynamicLineSpanner #'outside-staff-priority = ##f
2500 c4_"Text"\pp % now they will collide
2501 @end lilypond
2502
2503 The vertical padding between an outside-staff object and the
2504 previously-positioned grobs can be controlled with
2505 @code{outside-staff-padding}.
2506
2507 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
2508 \once \override TextScript #'outside-staff-padding = #0
2509 a'^"This text is placed very close to the note"
2510 \once \override TextScript #'outside-staff-padding = #3
2511 c^"This text is padded away from the previous text"
2512 c^"This text is placed close to the previous text"
2513 @end lilypond
2514
2515
2516 By default, outside-staff objects are placed only to avoid
2517 a horizontal collision with previously-positioned grobs.  This
2518 can lead to situations in which objects are placed very close to each
2519 other horizontally.  The vertical spacing between staves can
2520 also be set so that outside staff objects are interleaved.
2521 Setting @code{outside-staff-horizontal-padding}
2522 causes an object to be offset vertically so that such a situation
2523 doesn't occur.
2524
2525 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
2526 % the markup is too close to the following note
2527 c4^"Text"
2528 c4
2529 c''2
2530 % setting outside-staff-horizontal-padding fixes this
2531 R1
2532 \once \override TextScript #'outside-staff-horizontal-padding = #1
2533 c,,4^"Text"
2534 c4
2535 c''2
2536 @end lilypond
2537
2538
2539 @seealso
2540 Snippets:
2541 @rlsr{Spacing}.
2542
2543
2544 @node Horizontal spacing
2545 @section Horizontal spacing
2546
2547 @cindex horizontal spacing
2548 @cindex spacing, horizontal
2549
2550 @menu
2551 * Horizontal spacing overview::
2552 * New spacing area::
2553 * Changing horizontal spacing::
2554 * Line length::
2555 * Proportional notation::
2556 @end menu
2557
2558
2559 @node Horizontal spacing overview
2560 @subsection Horizontal spacing overview
2561
2562 The spacing engine translates differences in durations into stretchable
2563 distances (@q{springs}) of differing lengths.  Longer durations get
2564 more space, shorter durations get less.  The shortest durations get a
2565 fixed amount of space (which is controlled by
2566 @code{shortest-duration-space} in the @rinternals{SpacingSpanner}
2567 object).  The longer the duration, the more space it gets: doubling a
2568 duration adds a fixed amount (this amount is controlled by
2569 @code{spacing-increment}) of space to the note.
2570
2571 For example, the following piece contains lots of half, quarter, and
2572 8th notes; the eighth note is followed by 1 note head width (NHW).
2573 The quarter note is followed by 2 NHW, the half by 3 NHW, etc.
2574
2575 @lilypond[quote,verbatim,relative=1]
2576 c2 c4. c8 c4. c8 c4. c8 c8
2577 c8 c4 c4 c4
2578 @end lilypond
2579
2580 Normally, @code{spacing-increment} is set to 1.2 staff space, which is
2581 approximately the width of a note head, and
2582 @code{shortest-duration-space} is set to 2.0, meaning that the
2583 shortest note gets 2.4 staff space (2.0 times the
2584 @code{spacing-increment}) of horizontal space.  This space is counted
2585 from the left edge of the symbol, so the shortest notes are generally
2586 followed by one NHW of space.
2587
2588 If one would follow the above procedure exactly, then adding a single
2589 32nd note to a score that uses 8th and 16th notes, would widen up the
2590 entire score a lot.  The shortest note is no longer a 16th, but a 32nd,
2591 thus adding 1 NHW to every note.  To prevent this, the shortest
2592 duration for spacing is not the shortest note in the score, but rather
2593 the one which occurs most frequently.
2594
2595
2596 The most common shortest duration is determined as follows: in every
2597 measure, the shortest duration is determined.  The most common shortest
2598 duration is taken as the basis for the spacing, with the stipulation
2599 that this shortest duration should always be equal to or shorter than
2600 an 8th note.  The shortest duration is printed when you run
2601 @code{lilypond} with the @code{--verbose} option.
2602
2603 These durations may also be customized.  If you set the
2604 @code{common-shortest-duration} in @rinternals{SpacingSpanner}, then
2605 this sets the base duration for spacing.  The maximum duration for this
2606 base (normally an 8th), is set through @code{base-shortest-duration}.
2607
2608 @funindex common-shortest-duration
2609 @funindex base-shortest-duration
2610 @funindex stem-spacing-correction
2611 @funindex spacing
2612
2613 Notes that are even shorter than the common shortest note are
2614 followed by a space that is proportional to their duration relative to
2615 the common shortest note.  So if we were to add only a few 16th notes
2616 to the example above, they would be followed by half a NHW:
2617
2618 @lilypond[quote,verbatim,relative=2]
2619 c2 c4. c8 c4. c16[ c] c4. c8 c8 c8 c4 c4 c4
2620 @end lilypond
2621
2622
2623 In the @emph{Essay on automated music engraving}, it was explained
2624 that stem directions influence spacing (see @ressay{Optical
2625 spacing}).  This is controlled with the
2626 @code{stem-spacing-correction} property in the
2627 @rinternals{NoteSpacing}, object.  These are generated for every
2628 @rinternals{Voice} context.  The @code{StaffSpacing} object
2629 (generated in @rinternals{Staff} context) contains the same
2630 property for controlling the stem/bar line spacing.  The following
2631 example shows these corrections, once with default settings, and
2632 once with exaggerated corrections:
2633
2634 @lilypond[quote,ragged-right]
2635 {
2636   c'4 e''4 e'4 b'4 |
2637   b'4 e''4 b'4 e''4 |
2638   \override Staff.NoteSpacing #'stem-spacing-correction = #1.5
2639   \override Staff.StaffSpacing #'stem-spacing-correction = #1.5
2640   c'4 e''4 e'4 b'4 |
2641   b'4 e''4 b'4 e''4 |
2642 }
2643 @end lilypond
2644
2645 Proportional notation is supported; see @ref{Proportional notation}.
2646
2647
2648 @seealso
2649 Snippets:
2650 @rlsr{Spacing}.
2651
2652 Internals Reference:
2653 @rinternals{SpacingSpanner},
2654 @rinternals{NoteSpacing},
2655 @rinternals{StaffSpacing},
2656 @rinternals{NonMusicalPaperColumn}.
2657
2658
2659 @knownissues
2660
2661 There is no convenient mechanism to manually override spacing.  The
2662 following work-around may be used to insert extra space into a score,
2663 adjusting the padding value as necessary.
2664 @example
2665  \override Score.NonMusicalPaperColumn #'padding = #10
2666 @end example
2667
2668 No work-around exists for decreasing the amount of space.
2669
2670
2671 @node New spacing area
2672 @subsection New spacing area
2673
2674 New sections with different spacing parameters can be started with
2675 @code{newSpacingSection}.  This is useful when there are
2676 sections with a different notions of long and short notes.
2677
2678 In the following example, the time signature change introduces a new
2679 section, and hence the 16ths notes are spaced wider.
2680
2681 @lilypond[relative=1,verbatim,quote]
2682 \time 2/4
2683 c4 c8 c
2684 c8 c c4 c16[ c c8] c4
2685 \newSpacingSection
2686 \time 4/16
2687 c16[ c c8]
2688 @end lilypond
2689
2690 The @code{\newSpacingSection} command creates a new
2691 @code{SpacingSpanner} object, and hence new @code{\override}s
2692 may be used in that location.
2693
2694
2695 @seealso
2696 Snippets:
2697 @rlsr{Spacing}.
2698
2699 Internals Reference:
2700 @rinternals{SpacingSpanner}.
2701
2702
2703 @node Changing horizontal spacing
2704 @subsection Changing horizontal spacing
2705
2706 Horizontal spacing may be altered with the
2707 @code{base-shortest-duration} property.  Here
2708 we compare the same music; once without altering
2709 the property, and then altered.  Larger values
2710 of @code{ly:make-moment} will produce smaller
2711 music.  Note that @code{ly:make-moment} constructs
2712 a duration, so @code{1 4} is a longer duration
2713 than @code{1 16}.
2714
2715 @lilypond[verbatim,line-width=12\cm]
2716 \score {
2717   \relative c'' {
2718     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 d e f | g4 g g2 |
2719     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
2720     d4 d d d | d4 e f2 | e4 e e e | e4 f g2 |
2721     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
2722   }
2723 }
2724 @end lilypond
2725
2726 @lilypond[verbatim,line-width=12\cm]
2727 \score {
2728   \relative c'' {
2729     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 d e f | g4 g g2 |
2730     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
2731     d4 d d d | d4 e f2 | e4 e e e | e4 f g2 |
2732     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
2733   }
2734   \layout {
2735     \context {
2736       \Score
2737       \override SpacingSpanner
2738         #'base-shortest-duration = #(ly:make-moment 1 16)
2739     }
2740   }
2741 }
2742 @end lilypond
2743
2744
2745 @snippets
2746
2747 By default, spacing in tuplets depends on various non-duration
2748 factors (such as accidentals, clef changes, etc).  To disregard
2749 such symbols and force uniform equal-duration spacing, use
2750 @code{Score.SpacingSpanner #'uniform-stretching}.  This
2751 property can only be changed at the beginning of a score,
2752
2753 @lilypond[quote,ragged-right,verbatim]
2754 \score {
2755   <<
2756     \new Staff {
2757       \times 4/5 {
2758         c8 c8 c8 c8 c8
2759       }
2760       c8 c8 c8 c8
2761     }
2762     \new Staff {
2763       c8 c8 c8 c8
2764       \times 4/5 {
2765         c8 c8 c8 c8 c8
2766       }
2767     }
2768   >>
2769   \layout {
2770     \context {
2771       \Score
2772       \override SpacingSpanner #'uniform-stretching = ##t
2773     }
2774   }
2775 }
2776 @end lilypond
2777
2778 When @code{strict-note-spacing} is set, notes are spaced without
2779 regard for clefs, bar lines, and grace notes,
2780
2781 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,verbatim]
2782 \override Score.SpacingSpanner #'strict-note-spacing = ##t
2783 \new Staff { c8[ c \clef alto c \grace { c16[ c] } c8 c c]  c32[ c32] }
2784 @end lilypond
2785
2786
2787 @seealso
2788 Snippets:
2789 @rlsr{Spacing}.
2790
2791
2792 @node Line length
2793 @subsection Line length
2794
2795 @cindex page breaks
2796 @cindex breaking pages
2797
2798 @funindex indent
2799 @funindex line-width
2800 @funindex ragged-right
2801 @funindex ragged-last
2802
2803 @c Although line-width can be set in \layout, it should be set in paper
2804 @c block, to get page layout right.
2805 @c Setting indent in \paper block makes not much sense, but it works.
2806
2807 @c Bit verbose and vague, use examples?
2808 The most basic settings influencing the spacing are @code{indent} and
2809 @code{line-width}.  They are set in the @code{\layout} block.  They
2810 control the indentation of the first line of music, and the lengths of
2811 the lines.
2812
2813 If @code{ragged-right} is set to true in the @code{\layout} block, then
2814 systems ends at their natural horizontal length, instead of being spread
2815 horizontally to fill the whole line.  This is useful for
2816 short fragments, and for checking how tight the natural spacing is.
2817 The normal default setting is false, but if the score has only one
2818 system the default value is true.
2819
2820 @cindex page layout
2821 @cindex vertical spacing
2822
2823 The option @code{ragged-last} is similar to @code{ragged-right}, but
2824 only affects the last line of the piece.  No restrictions are put on
2825 that line.  The result is similar to formatting text paragraphs.  In a
2826 paragraph, the last line simply takes its natural horizontal length.
2827 @c Note that for text there are several options for the last line.
2828 @c While Knuth TeX uses natural length, lead typesetters use the same
2829 @c stretch as the previous line.  eTeX uses \lastlinefit to
2830 @c interpolate between both these solutions.
2831
2832 @example
2833 \layout @{
2834   indent = #0
2835   line-width = #150
2836   ragged-last = ##t
2837 @}
2838 @end example
2839
2840
2841 @seealso
2842 Snippets:
2843 @rlsr{Spacing}.
2844
2845
2846 @node Proportional notation
2847 @subsection Proportional notation
2848
2849 LilyPond supports proportional notation, a type of horizontal spacing
2850 in which each note consumes an amount of horizontal space exactly
2851 equivalent to its rhythmic duration.  This type of proportional spacing
2852 is comparable to horizontal spacing on top of graph paper.  Some late
2853 20th- and early 21st-century scores use proportional notation to
2854 clarify complex rhythmic relationships or to facilitate the placement
2855 of timelines or other graphics directly in the score.
2856
2857 LilyPond supports five different settings for proportional notation,
2858 which may be used together or alone:
2859
2860 @itemize
2861 @item @code{proportionalNotationDuration}
2862 @item @code{uniform-stretching}
2863 @item @code{strict-note-spacing}
2864 @item @code{\remove Separating_line_group_engraver}
2865 @item @code{\override PaperColumn #'used = ##t}
2866 @end itemize
2867
2868 In the examples that follow, we explore these five different
2869 proportional notation settings and examine how these settings interact.
2870
2871 We start with the following one-measure example, which uses classical
2872 spacing with ragged-right turned on.
2873
2874 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2875 \score {
2876   <<
2877     \new RhythmicStaff {
2878       c'2
2879       c'16 c'16 c'16 c'16
2880       \times 4/5 {
2881         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2882       }
2883     }
2884   >>
2885 }
2886 @end lilypond
2887
2888 Notice that the half note which begins the measure takes up far less
2889 than half of the horizontal space of the measure.  Likewise, the
2890 sixteenth notes and sixteenth-note quintuplets (or twentieth notes)
2891 which end the measure together take up far more than half the
2892 horizontal space of the measure.
2893
2894 In classical engraving, this spacing may be exactly what we want
2895 because we can borrow horizontal space from the half note and conserve
2896 horizontal space across the measure as a whole.
2897
2898 On the other hand, if we want to insert a measured timeline or other
2899 graphic above or below our score, we need proportional notation.  We
2900 turn proportional notation on with the proportionalNotationDuration
2901 setting.
2902
2903 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2904 \score {
2905   <<
2906     \new RhythmicStaff {
2907       c'2
2908       c'16 c'16 c'16 c'16
2909       \times 4/5 {
2910         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2911       }
2912     }
2913   >>
2914  \layout {
2915     \context {
2916       \Score
2917       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 20)
2918     }
2919   }
2920 }
2921 @end lilypond
2922
2923 The half note at the beginning of the measure and the faster notes in
2924 the second half of the measure now occupy equal amounts of horizontal
2925 space.  We could place a measured timeline or graphic above or below
2926 this example.
2927
2928 The @code{proportionalNotationDuration} setting is a context setting
2929 that lives in @code{Score}.  Remember that context settings can appear
2930 in one of three locations within our input file -- in a @code{\with}
2931 block, in a @code{\context} block, or directly in music entry preceded
2932 by the @code{\set} command.  As with all context settings, users can
2933 pick which of the three different locations they would like to
2934 set @code{proportionalNotationDuration} in to.
2935
2936 The @code{proportionalNotationDuration} setting takes a single argument,
2937 which is the reference duration against that all music will be spaced.
2938 The LilyPond Scheme function @code{make-moment} takes two arguments
2939 -- a numerator and denominator which together express some fraction of
2940 a whole note.  The call @code{#(ly:make-moment 1 20)} therefore produces
2941 a reference duration of a twentieth note.  Values such as
2942 @code{#(ly:make-moment 1 16)}, @code{#(ly:make-moment 1 8)}, and
2943 @code{#(ly:make-moment 3 97)} are all possible as well.
2944
2945 How do we select the right reference duration to pass to
2946 @code{proportionalNotationDuration}?  Usually by a process of trial
2947 and error, beginning with a duration close to the fastest (or smallest)
2948 duration in the piece.  Smaller reference durations space music loosely;
2949 larger reference durations space music tightly.
2950
2951 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2952 \score {
2953   <<
2954     \new RhythmicStaff {
2955       c'2
2956       c'16 c'16 c'16 c'16
2957       \times 4/5 {
2958         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2959       }
2960     }
2961   >>
2962   \layout {
2963     \context {
2964       \Score
2965       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 8)
2966     }
2967   }
2968 }
2969
2970 \score {
2971   <<
2972     \new RhythmicStaff {
2973       c'2
2974       c'16 c'16 c'16 c'16
2975       \times 4/5 {
2976         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2977       }
2978     }
2979   >>
2980   \layout {
2981     \context {
2982       \Score
2983       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 16)
2984     }
2985   }
2986 }
2987
2988 \score {
2989   <<
2990     \new RhythmicStaff {
2991       c'2
2992       c'16 c'16 c'16 c'16
2993       \times 4/5 {
2994         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2995       }
2996     }
2997   >>
2998   \layout {
2999     \context {
3000       \Score
3001       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 32)
3002     }
3003   }
3004 }
3005 @end lilypond
3006
3007 Note that too large a reference duration -- such as the eighth note,
3008 above -- spaces music too tightly and can cause note head collisions.
3009 Also that proportional notation in general takes up more horizontal
3010 space than classical spacing.  Proportional spacing provides rhythmic
3011 clarity at the expense of horizontal space.
3012
3013 Next we examine how to optimally space overlapping tuplets.
3014
3015 We start by examining what happens to our original example, with
3016 classical spacing, when we add a second staff with a different type of
3017 tuplet.
3018
3019 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3020 \score {
3021   <<
3022     \new RhythmicStaff {
3023       c'2
3024       c'16 c'16 c'16 c'16
3025       \times 4/5 {
3026         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
3027       }
3028     }
3029     \new RhythmicStaff {
3030       \times 8/9 {
3031         c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8
3032       }
3033     }
3034   >>
3035 }
3036 @end lilypond
3037
3038 The spacing is bad because the evenly spaced notes of the bottom staff
3039 do not stretch uniformly.  Classical engravings include very few complex
3040 triplets and so classical engraving rules can generate this type of
3041 result.  Setting @code{proportionalNotationDuration} fixes this.
3042
3043 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3044 \score {
3045   <<
3046     \new RhythmicStaff {
3047       c'2
3048       c'16 c'16 c'16 c'16
3049       \times 4/5 {
3050         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
3051       }
3052     }
3053     \new RhythmicStaff {
3054       \times 8/9 {
3055         c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8
3056       }
3057     }
3058   >>
3059   \layout {
3060     \context {
3061       \Score
3062       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 20)
3063     }
3064   }
3065 }
3066 @end lilypond
3067
3068 But if we look very carefully we can see that notes of the second half
3069 of the 9-tuplet space ever so slightly more widely than the notes
3070 of the first half of the 9-tuplet.  To ensure uniform stretching, we
3071 turn on @code{uniform-stretching}, which is a property of
3072 @code{SpacingSpanner}.
3073
3074 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3075 \score {
3076   <<
3077     \new RhythmicStaff {
3078       c'2
3079       c'16 c'16 c'16 c'16
3080       \times 4/5 {
3081         c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
3082       }
3083     }
3084     \new RhythmicStaff {
3085       \times 8/9 {
3086         c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8
3087       }
3088     }
3089   >>
3090   \layout {
3091     \context {
3092       \Score
3093       proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 20)
3094       \override SpacingSpanner #'uniform-stretching = ##t
3095     }
3096   }
3097 }
3098 @end lilypond
3099
3100 Our two-staff example now spaces exactly, our rhythmic
3101 relationships are visually clear, and we can include a measured
3102 timeline or graphic if we want.
3103
3104 Note that the LilyPond's proportional notation package expects
3105 that all proportional scores set the SpacingSpanner's
3106 'uniform-stretching attribute to ##t.  Setting
3107 proportionalNotationDuration without also setting the
3108 SpacingSpanner's 'uniform-stretching attribute to ##t will, for
3109 example, cause Skips to consume an incorrect amount of horizontal
3110 space.
3111
3112 The SpacingSpanner is an abstract grob that lives in the Score
3113 context.  As with our settings of proportionalNotationDuration,
3114 overrides to the SpacingSpanner can occur in any of three
3115 different places in our input file â€“ in the Score \with block, in
3116 a Score \context block, or in note entry directly.
3117
3118 There is by default only one @code{SpacingSpanner} per @code{Score}.  This
3119 means that, by default, @code{uniform-stretching} is either turned on for the
3120 entire score or turned off for the entire score.  We can, however,
3121 override this behavior and turn on different spacing features at
3122 different places in the score.  We do this with the command
3123 @code{\newSpacingSection}.  See @ref{New spacing area}, for more info.
3124
3125 Next we examine the effects of the @code{Separating_line_group_engraver} and
3126 see why proportional scores frequently remove this engraver.  The following
3127 example shows that there is a small amount of @qq{preferatory} space
3128 just before the first note in each system.
3129
3130 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3131 \paper {
3132   indent = #0
3133 }
3134
3135 \new Staff {
3136   c'1
3137   \break
3138   c'1
3139 }
3140 @end lilypond
3141
3142
3143 The amount of this preferatory space is the same whether after a time
3144 signature, a key signature or a clef.  @code{Separating_line_group_engraver}
3145 is responsible for this space.  Removing @code{Separating_line_group_engraver}
3146 reduces this space to zero.
3147
3148 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3149 \paper {
3150   indent = #0
3151 }
3152
3153 \new Staff \with {
3154   \remove Separating_line_group_engraver
3155 } {
3156   c'1
3157   \break
3158   c'1
3159 }
3160 @end lilypond
3161
3162 Nonmusical elements like time signatures, key signatures, clefs and
3163 accidentals are problematic in proportional notation.  None of these
3164 elements has rhythmic duration.  But all of these elements consume
3165 horizontal space.  Different proportional scores approach these
3166 problems differently.
3167
3168 It may be possible to avoid spacing problems with key signatures
3169 simply by not having any.  This is a valid option since most
3170 proportional scores are contemporary music.  The same may be true
3171 of time signatures, especially for those scores
3172 that include a measured timeline or other graphic.  But these scores
3173 are exceptional and most proportional scores include at least some
3174 time signatures.  Clefs and accidentals are even more essential.
3175
3176 So what strategies exist for spacing nonmusical elements in a
3177 proportional context?  One good option is the @code{strict-note-spacing}
3178 property of @code{SpacingSpanner}.  Compare the two scores below:
3179
3180 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
3181 \new Staff {
3182   \set Score.proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 16)
3183   c''8
3184   c''8
3185   c''8
3186   \clef alto
3187   d'8
3188   d'2
3189 }
3190
3191 \new Staff {
3192   \set Score.proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 16)
3193   \override Score.SpacingSpanner #'strict-note-spacing = ##t
3194   c''8
3195   c''8
3196   c''8
3197   \clef alto
3198   d'8
3199   d'2
3200 }
3201 @end lilypond
3202
3203 Both scores are proportional, but the spacing in the first score
3204 is too loose because of the clef change.  The spacing of the second
3205 score remains strict, however, because strict-note-spacing is
3206 turned on.  Turning on strict-note-spacing causes the width of
3207 time signatures, key signatures, clefs and accidentals to play no
3208 part in the spacing algorithm.
3209
3210 In addition to the settings given here, there are other settings
3211 that frequently appear in proportional scores.  These include:
3212
3213 @itemize
3214 @item @code{\override SpacingSpanner #'strict-grace-spacing = ##t}
3215 @item @code{tupletFullLength = ##t}
3216 @item @code{\override Beam #'breakable = ##t}
3217 @item @code{\override Glissando #'breakable = ##t}
3218 @item @code{\override TextSpanner #'breakable = ##t}
3219 @item @code{\remove Forbid_line_break_engraver in the Voice context}
3220 @end itemize
3221
3222 These settings space grace notes strictly, extend tuplet brackets to
3223 mark both rhythmic start- and stop-points, and allow spanning elements
3224 to break across systems and pages.  See the respective parts of the manual
3225 for these related settings.
3226
3227
3228 @seealso
3229 Notation Reference:
3230 @ref{New spacing area}.
3231
3232 Snippets:
3233 @rlsr{Spacing}.
3234
3235
3236 @node Fitting music onto fewer pages
3237 @section Fitting music onto fewer pages
3238
3239 Sometimes you can end up with one or two staves on a second
3240 (or third, or fourth...) page.  This is annoying, especially
3241 if you look at previous pages and it looks like there is plenty
3242 of room left on those.
3243
3244 When investigating layout issues, @code{annotate-spacing} is an
3245 invaluable tool.  This command prints the values of various layout
3246 spacing variables; for more details see the following section,
3247 @ref{Displaying spacing}.
3248
3249 @menu
3250 * Displaying spacing::
3251 * Changing spacing::
3252 @end menu
3253
3254
3255 @node Displaying spacing
3256 @subsection Displaying spacing
3257
3258 @funindex annotate-spacing
3259 @cindex spacing, display of layout
3260
3261 To graphically display the dimensions of vertical layout variables
3262 that may be altered for page formatting, set
3263 @code{annotate-spacing} in the @code{\paper} block:
3264
3265 @c need to have \book{} otherwise we get the separate systems. -hwn
3266 @lilypond[verbatim,quote]
3267 #(set-default-paper-size "a6" 'landscape)
3268 \book {
3269   \score { { c4 } }
3270   \paper { annotate-spacing = ##t }
3271 }
3272 @end lilypond
3273
3274
3275 @noindent
3276 All layout dimensions are displayed in staff-spaces, regardless
3277 of the units specified in the @code{\paper} or @code{\layout} block.
3278 In the above example, @code{paper-height} has a value of 59.75
3279 @code{staff-spaces}, and the @code{staff-size} is 20 points (the
3280 default value).  Note that:
3281
3282 @multitable {1 staff-space} {staff-size)/4 * (25.4/72.27) mm}
3283
3284 @item 1 point
3285 @tab = (25.4/72.27) mm
3286
3287 @item 1 staff-space
3288 @tab = (@code{staff-size})/4 pts
3289 @item
3290 @tab = (@code{staff-size})/4 * (25.4/72.27) mm
3291
3292 @end multitable
3293
3294 @noindent
3295 In this case, one @code{staff-space} is approximately equal to
3296 1.757mm.  Thus the @code{paper-height} measurement of 59.75
3297 @code{staff-spaces} is equivalent to 105 millimeters, the height
3298 of @code{a6} paper in landscape orientation.  The pairs
3299 (@var{a},@var{b}) are intervals, where @var{a} is the lower
3300 edge and @var{b} the upper edge of the interval.
3301
3302
3303 @seealso
3304 Notation Reference:
3305 @ref{Setting the staff size}.
3306
3307 Snippets:
3308 @rlsr{Spacing}.
3309
3310
3311 @node Changing spacing
3312 @subsection Changing spacing
3313
3314 The output of @code{annotate-spacing} reveals vertical dimensions
3315 in great detail.  For details about modifying margins and other
3316 layout variables, see @ref{Page layout}.
3317
3318 Other than margins, there are a few other options to save space:
3319
3320 @itemize
3321 @item
3322 Force systems to move as close together as possible (to fit as
3323 many systems as possible onto a page) while being spaced so that
3324 there is no blank space at the bottom of the page.
3325
3326 @example
3327 \paper @{
3328   system-system-spacing = #'((basic-distance . 0.1) (padding . 0))
3329   ragged-last-bottom = ##f
3330   ragged-bottom = ##f
3331 @}
3332 @end example
3333
3334 @item
3335 Force the number of systems.  This can help in two ways.  Just
3336 setting a value, even the same value as the number of systems
3337 being typeset by default, will sometimes cause more systems to
3338 be fitted onto each page, as an estimation step is then bypassed,
3339 giving a more accurate fit to each page.  Also, forcing an actual
3340 reduction in the number of systems may save a further page.  For
3341 example, if the default layout has 11 systems, the following
3342 assignment will force a layout with 10 systems.
3343
3344 @example
3345 \paper @{
3346   system-count = #10
3347 @}
3348 @end example
3349
3350 @item
3351 Avoid (or reduce) objects that increase the vertical size of a
3352 system.  For example, volta repeats (or alternate repeats) require
3353 extra space.  If these repeats are spread over two systems, they
3354 will take up more space than one system with the volta repeats and
3355 another system without.  For example, dynamics that @q{stick out} of
3356 a system can be moved closer to the staff:
3357
3358 @lilypond[verbatim,quote,relative=1]
3359 e4 c g\f c
3360 e4 c g-\tweak #'X-offset #-2.7 -\tweak #'Y-offset #2.5 \f c
3361 @end lilypond
3362
3363 @item
3364 Alter the horizontal spacing via @code{SpacingSpanner}.  For more
3365 details, see @ref{Changing horizontal spacing}.  The following
3366 example illustrates the default spacing:
3367
3368 @lilypond[verbatim,quote]
3369 \score {
3370   \relative c'' {
3371     g4 e e2 |
3372     f4 d d2 |
3373     c4 d e f |
3374     g4 g g2 |
3375     g4 e e2 |
3376   }
3377 }
3378 @end lilypond
3379
3380 @noindent
3381 The next example modifies @code{common-shortest-duration} from a
3382 value of @code{1/4} to @code{1/2}.  The quarter note is the most
3383 common and shortest duration in this example, so by making this
3384 duration longer, a @q{squeezing} effect occurs:
3385
3386 @lilypond[verbatim,quote]
3387 \score {
3388   \relative c'' {
3389     g4 e e2 |
3390     f4 d d2 |
3391     c4 d e f |
3392     g4 g g2 |
3393     g4 e e2 |
3394   }
3395   \layout {
3396     \context {
3397       \Score
3398       \override SpacingSpanner
3399         #'common-shortest-duration = #(ly:make-moment 1 2)
3400     }
3401   }
3402 }
3403 @end lilypond
3404
3405 @noindent
3406 The @code{common-shortest-duration} property cannot be modified
3407 dynamically, so it must always be placed in a @code{\context}
3408 block so that it applies to the whole score.
3409
3410 @end itemize
3411
3412
3413 @seealso
3414 Notation Reference:
3415 @ref{Page layout},
3416 @ref{Changing horizontal spacing}.
3417
3418 Snippets:
3419 @rlsr{Spacing}.