]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blob - Documentation/user/introduction.itely
doc fixes, rune pats
[lilypond.git] / Documentation / user / introduction.itely
1 @c -*-texinfo-*-
2
3 @node Introduction
4 @chapter Introduction
5
6 LilyPond is a program to print sheet music. If you have used such
7 programs before, then the way to use this program might be surprising
8 at first sight. To print music with lilypond, you have to enter
9 musical codes in a file. Then you run LilyPond on the file, and the
10 music is produced without any user intervention. For example,
11 something like this:
12
13 @lilypond[fragment,verbatim, relative 1, intertext="produces this"]
14 \key c \minor r8 c16 b c8 g as c16 b c8 d | g,4 
15 @end lilypond
16
17 We can very well imagine that encoding music using letters may appear
18 strange, intimidating or even clumsy at first. Nevertheless, when you
19 take the effort to learn the codes and the program you will find that
20 it is not so difficult as it seems, entering music can be done
21 quickly, and you never have to remember how you made the program do
22 something complicated: it's all in the input code, and you only have
23 read the file to see how it works. Moreover, when you use LilyPond,
24 you are rewarded with very nicely looking output.
25
26 This form of computing (produce the output in one go, without user
27 intervention), is called @emph{batch} computing, and the program that
28 is used is normally called a @emph{compiler}. In contrast, it is now
29 fashionable to produce interactive programs that rely on a Graphical
30 User Interface (GUI).
31
32 When we started with developing LilyPond in a time that were studying
33 at the university. Back then GUIs were not as ubiquitous as they are
34 today, and we were immersed in the UNIX operating system, where it is
35 very common to use compilers to achieve computing tasks, so our
36 computerized music engraving experiment took on the form of a
37 compiler.
38
39 One other decision was also motivated by our academic background. In
40 the scientific community it has always been a tradition to share
41 knowledge, and to a lesser extent, to share the software you
42 wrote. One of the most visible groups that stimulated this philosopy,
43 was the Free Software Foundation, whose GNU project aimed to replace
44 the closed and proprietary computing solutions with free (as in
45 "Libre") variants. We jumped on that bandwagon, and that is the reason
46 that you can still get LilyPond at no cost, and with no strings
47 attached.
48
49 When we started, we were interested in music notation, not as
50 publishers or musicians, but as students and scientists. We wanted
51 tried to figure to what extent formatting sheet music could be
52 automated.  Making sheet music may seem trivial at first (``you print
53 5 lines, and then put in the notes at different heights''),
54 @emph{music engraving}, i.e. professional music typography, is in
55 another ballpark.
56
57 The term music engraving derives from the traditional process of music
58 printing.  A few decades ago, sheet music was made by cutting and
59 stamping the music mirrored into zinc or pewter plates. The plate
60 would be inked, and the depressions caused by the cutting and stamping
61 would hold ink thus forming an positive image. Stamping and cutting
62 was completely done by hand, and making corrections was cumbersome, so
63 engraving had to be correct in one go. As you can imagine this was a
64 highly specialized skill, much more so than the traditional process of
65 printing books.
66
67 In fact, the traditional german craftmanship required six years of
68 full-time training, before a student could call himself a master of
69 the art. After that many more years of practical experience were
70 needed to become an established music engraver.  Even today, in the
71 era of high-speed computers, music requires lots of manual fine tuning
72 before it acceptable to be published.
73
74 The first step of making music prints is to have the symbols
75 available.  Unfortunately, most of the knowledge about music engraving
76 has not been laid down in an easily accessible form, so when we wanted
77 to write a computer program to do create music typography, we
78 encountered the first problem: there were no sets of musical symbols
79 available: either they were not available freely, or they didn't look
80 well to our subtle tastes. That was the reason for us to create a font
81 of musical symbols, relying mostly on nice printouts of hand-engraved
82 music.
83
84 @lilypond
85 #(define magfact 2.0)
86 \score {  \notes { as'2 r4 }
87           \paper {
88               linewidth = -1. 
89               \translator {
90                   \ScoreContext
91                   AccidentalPlacement \override #'right-padding = #3.0
92                   StaffSymbol \override #'transparent =   ##t
93                   Clef \override #'transparent = ##t
94                   TimeSignature \override #'transparent = ##t             
95                   Accidental \override #'font-magnification = #magfact
96                   Rest \override #'font-magnification = #magfact
97                   NoteHead \override #'font-magnification = #magfact
98                   Stem \override #'transparent = ##t
99                   } } }
100 @end lilypond
101
102 In the figure above, a few notable glyphs are shown. For example, the
103 half-notehead is not elliptic but slightly diamond shaped.  The stem
104 of a flat symbol should be slightly brushed, i.e. becoming wider at
105 the top. Fine endings, such as the one on the bottom of the quarter
106 rest, should not end in sharp points, but rather in rounded shapes.
107 The blackness of the font must be carefully tuned to the thickness of
108 lines, beams and slurs to give a strong yet balanced overall
109 impression.
110
111 It was a good decision to design our own font. The experience helps
112 develop a typographical taste, and it makes one appreciate subtle
113 design details. Without that experience, we would not have realized
114 how ugly the fonts were that we admired at first.
115
116 Producing a strong and balanced look is the real challenge of music
117 engraving. It is a recurring theme with many variations. One of these
118 variations is choosing spacing. The distances between notes should
119 reflect the durations between notes, but adhering with mathematical
120 precision to the duration will lead to a poor result. Shown here is an
121 example of a motive, printed four times. It is printed using both
122 exact, mathematical spacing, and with some corrections. Can you spot
123 which is which?
124
125 @lilypond
126     \score { \notes {
127       \property Staff.NoteSpacing \set #'stem-spacing-correction
128         = #0.6
129       c'4 e''4 e'4 b'4 |
130       c'4 e''4 e'4 b'4 |
131       \property Staff.NoteSpacing \override #'stem-spacing-correction
132       = #0.0
133       \property Staff.StaffSpacing \override #'stem-spacing-correction
134       = #0.0
135       c'4 e''4 e'4 b'4 |
136       c'4 e''4 e'4 b'4 |            
137     }
138     \paper { linewidth = -1. } }
139 @end lilypond
140
141 The fragment that was printed uses only quarter notes: notes that are
142 played in a constant regular rhythm. The spacing should reflect
143 that. Unfortunately, the eye deceives us a little: the eye not only
144 notices the distance between note heads, but also between consecutive
145 stems. Depending on the different vertical positions, the notes of a
146 upstem-downstem should be put farther apart, and the notes of a
147 down-up combination should be put closer. The first two measures are
148 printed with this correction, the last two measures without. The notes
149 in the last two measures form downstem/upstems clumps of notes.
150
151 Experts have the knowledge to make such adjustments themselves by
152 hand. For a skilled engraver, a computer drawing program is sufficient
153 to produce excellent music typography. However, laypeople don't have
154 the knowledge to think of such details. For a musician, the interface
155 of a program should be familiar. This is a place where there is a
156 choice of two paradigms: most musicians are familiar with notation,
157 and with music.  Most graphically oriented programs offer an interface
158 that shows notation, and allow you to enter the music by placing notes
159 on a staff. 
160
161
162 Interactive programs always have to load and save their data from
163 files on the disk.  In a program that deals with music notation, the
164 notation always has to converted to some kind of representation of the
165 music inside.
166
167 [todo]
168
169
170 When we view the problem of making beautiful sheet music for a given
171 piece of music as a scientific puzzle, then we can only solve that
172 puzzle if it is well-stated. Hence, when we design an input format, we
173 want it to be neatly defined and have precise semantics. Such formats
174 also have the advantage of being easier to write code for. 
175
176
177 Many music encodings exist today but most of the encodings have not
178 been tailored either for human use, or for processing it with a
179 computer.  By its nature, LilyPond input has both features: it is
180 concise, suitable for human input, and it can be processed
181 automatically: it may be converted into MIDI or into print.
182
183
184 However, one big problem with music, is that there are no standards
185 for encoding music. Sure, you can record performances using MIDI, but
186 that offers far too little information for adequate musicological
187 purposes. With LilyPond we've taken a reverse approach: we have tried
188 to come up with musical format that can cater virtually all music as
189 long as it can be notated.
190
191 LilyPond input focuses on musical concepts such as pitch, duration and
192 music expressions.  Musical data is rhythmic, and implies an ordering
193 of events. This ordering is used to create compound musical concepts:
194 Large musical structures are built recursively from smaller
195 expressions: a sequence of music expressions forms a new, longer and
196 bigger music expression. In this sense, the input is recursive. It
197 shares this property with very music encodings. The recursive nature
198 will appeal to the more hackerish musician.
199
200
201
202
203 @ignore
204
205
206
207 Nowadays, we still don't know everything about music notation, and we
208 are still trying to use
209
210
211 LilyPond is a free program that produces high quality sheet music.
212
213 The features that set LilyPond apart from other music printing
214 programs are
215
216 @itemize
217 @item Freely available under terms of the GNU GPL
218 @item Carefully designed music font
219 @item Lots of music formatting knowledge
220 @item Sophisticated formatting functions
221 @item Output is  configurable using Scheme
222 @item Highly modular design
223 @item Semantic input format
224 *@item Input can be generated, inspected and modified via builtin Scheme
225  interpreter.
226 @item Runs on both Unix and MS Windows
227 @item Multiple output formats
228 @item Easily embed musical fragments in LaTeX, Texinfo and HTML documents.
229 @item Works as a compiler: edit input in your favorite text editor
230 @end itemize
231
232 If you need to print out existing arrangements, composition, new
233 editions, or musical excercises, then LilyPond will suit you.
234 LilyPond is not interactive, and is probably not suited for creating
235 new compositions.
236
237 @menu
238 * Why LilyPond::                
239 * The Feta Font::               
240 * Engraving::                   
241 * Semantic input format::       
242 * A programming approach::      
243 * About this manual::           
244 * Bug reports::                 
245 * Web site::                    
246 @end menu
247
248
249 @node Why LilyPond
250 @section Why LilyPond
251
252 LilyPond originally started out as an interesting hobby
253 project. Intrigued by music notation we set out to write a program to
254 produce high-quality music printouts, with minimal user intervention.
255
256 Engraving, the art of printing music is a very complex craftmanship,
257 that tries to make a typographically beautiful rendering of a piece of
258 music.  The purpose of nicely engraved music is to ease the way music
259 is read.  The typographical decisions have underlying logic, and to us
260 scientists, this begs the question: what is this logic, and can we
261 cast this logic into the more concrete form a computer program.
262
263 LilyPond is our concrete answer to this question, but besides being an
264 interesting hobby project, it also allows people that don't know much
265 about notation and engraving to print fine sheet music.
266
267 With LilyPond, we hope to give back a little to the Free Software
268 Community that gave us so much, and if possible, give people the
269 opportunity to publish sheet music with high quality layout.  In our
270 utopic vision, some day LilyPond will help create more beautiful music.
271
272 @end ignore