lily/auto-beam-engraver.cc

   1 /*
   2   auto-beam-engraver.cc --  implement Auto_beam_engraver
   3
   4   source file of the GNU LilyPond music typesetter
   5
   6   (c) 1999--2001 Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
   7
   8  */
   9
  10 #include "beaming.hh"
  11 #include "musical-request.hh"
  12 #include "beam.hh"
  13 #include "stem.hh"
  14 #include "debug.hh"
  15 #include "engraver-group-engraver.hh"
  16 #include "bar.hh"
  17 #include "rest.hh"
  18 #include "engraver.hh"
  19 #include "item.hh"
  20 #include "spanner.hh"
  21
  22 /*
  23   TODO: figure what to do in grace?
  24
  25   TODO: documentme.
  26  */
  27 class Auto_beam_engraver : public Engraver
  28 {
  29   TRANSLATOR_DECLARATIONS(Auto_beam_engraver);
  30 protected:
  31   virtual void stop_translation_timestep ();
  32   virtual void start_translation_timestep ();
  33   virtual void finalize ();
  34   virtual void acknowledge_grob (Grob_info);
  35   virtual void create_grobs ();
  36
  37 private:
  38   bool test_moment (Direction, Moment);
  39   void consider_begin (Moment);
  40   void consider_end (Moment);
  41   Spanner* create_beam_p ();
  42   void begin_beam ();
  43   void end_beam ();
  44   void junk_beam ();
  45   bool same_grace_state_b (Grob* e);
  46   void typeset_beam ();
  47
  48   /*
  49     shortest_mom is the shortest note in the beam.
  50    */
  51   Moment shortest_mom_;
  52   Spanner *finished_beam_p_;
  53   Link_array<Item>* stem_l_arr_p_;
  54
  55
  56   int count_i_;
  57   Moment last_add_mom_;
  58   /*
  59     Projected ending of the  beam we're working on.
  60    */
  61   Moment extend_mom_;
  62   Moment beam_start_moment_;
  63   Moment beam_start_location_;
  64
  65   // We act as if beam were created, and start a grouping anyway.
  66   Beaming_info_list*grouping_p_;
  67   Beaming_info_list*finished_grouping_p_;
  68 };
  69
  70
  71
  72 Auto_beam_engraver::Auto_beam_engraver ()
  73 {
  74   count_i_ = 0;
  75   stem_l_arr_p_ = 0;
  76   shortest_mom_ = Moment (Rational (1, 8));
  77   finished_beam_p_ = 0;
  78   finished_grouping_p_ = 0;
  79   grouping_p_ = 0;
  80 }
  81
  82 /*
  83   Determine end moment for auto beaming (or begin moment, but mostly
  84   0==anywhere) In order of increasing priority:
  85
  86   i.   begin anywhere, end at every beat
  87   ii.  end   *    <num> <den>
  88   iii. end <type> <num> <den>
  89
  90   iv.  end   *      *     *
  91   v.   end <type>   *     *
  92
  93
  94   Rationale:
  95
  96   [to be defined in config file]
  97   i.   easy catch-all rule
  98   ii.  exceptions for time signature
  99   iii. exceptions for time signature, for specific duration type
 100
 101   [user override]
 102   iv.  generic override
 103   v.   override for specific duration type
 104
 105 */
 106 bool
 107 Auto_beam_engraver::test_moment (Direction dir, Moment test_mom)
 108 {
 109   SCM wild = scm_list_n (ly_symbol2scm ("*"), ly_symbol2scm ("*"), SCM_UNDEFINED);
 110   SCM function;
 111   if (dir == START)
 112     function = scm_list_n (ly_symbol2scm ("begin"), SCM_UNDEFINED);
 113   else
 114     function = scm_list_n (ly_symbol2scm ("end"), SCM_UNDEFINED);
 115
 116   Moment one_beat = *unsmob_moment (get_property ("beatLength"));
 117   int num = int ((*unsmob_moment (get_property ("measureLength")) / one_beat).main_part_);
 118   int den = one_beat.den ();
 119   SCM time = scm_list_n (gh_int2scm (num), gh_int2scm (den), SCM_UNDEFINED);
 120
 121   SCM type = scm_list_n (gh_int2scm (test_mom.num ()),
 122                       gh_int2scm (test_mom.den ()), SCM_UNDEFINED);
 123
 124   SCM settings = get_property ("autoBeamSettings");
 125
 126   /* first guess */
 127
 128   /* begin beam at any position
 129  (and fallback for end) */
 130   Moment moment (0);
 131
 132   /* end beam at end of beat */
 133   if (dir == STOP)
 134     {
 135       SCM beat (get_property ("beatLength"));
 136
 137       if (unsmob_moment (beat))
 138         moment = *unsmob_moment (beat);
 139     }
 140
 141   /* second guess: property generic time exception */
 142   SCM m = gh_assoc (gh_append3 (function, wild, time), settings);
 143
 144   if (m != SCM_BOOL_F && unsmob_moment (ly_cdr (m)))
 145     moment = * unsmob_moment (ly_cdr (m));
 146
 147   /* third guess: property time exception, specific for duration type */
 148   m = gh_assoc (gh_append3 (function, type, time), settings);
 149   if (m != SCM_BOOL_F && unsmob_moment (ly_cdr (m)))
 150     moment = * unsmob_moment (ly_cdr (m));
 151
 152   /* fourth guess [user override]: property plain generic */
 153   m = gh_assoc (gh_append3 (function, wild, wild), settings);
 154   if (m != SCM_BOOL_F && unsmob_moment (ly_cdr (m)))
 155     moment = * unsmob_moment (ly_cdr (m));
 156
 157   /* fifth guess [user override]: property plain, specific for duration type */
 158   m = gh_assoc (gh_append3 (function, type, wild), settings);
 159   if (m != SCM_BOOL_F && unsmob_moment (ly_cdr (m)))
 160     moment = * unsmob_moment (ly_cdr (m));
 161
 162   Rational r;
 163   if (moment.to_bool ())
 164     {
 165       /* Ugh? measurePosition can be negative, when \partial
 166          We may have to fix this elsewhere (timing translator)
 167         r = unsmob_moment (get_property ("measurePosition"))->mod_rat (moment);
 168       */
 169       Moment pos = * unsmob_moment (get_property ("measurePosition"));
 170       if (pos < Moment (0))
 171         {
 172           Moment length = * unsmob_moment (get_property ("measureLength"));
 173           pos = length - pos;
 174         }
 175       r = pos.main_part_.mod_rat (moment.main_part_);
 176     }
 177   else
 178     {
 179       if (dir == START)
 180         /* if undefined, starting is ok */
 181         r = 0;
 182       else
 183         /* but ending is not */
 184         r = 1;
 185     }
 186   return !r;
 187 }
 188
 189 void
 190 Auto_beam_engraver::consider_begin (Moment test_mom)
 191 {
 192   bool off = to_boolean (get_property ("noAutoBeaming"));
 193   if (!stem_l_arr_p_ && ! off)
 194     {
 195       bool b = test_moment (START, test_mom);
 196       if (b)
 197         begin_beam ();
 198     }
 199 }
 200
 201 void
 202 Auto_beam_engraver::consider_end (Moment test_mom)
 203 {
 204   if (stem_l_arr_p_)
 205     {
 206       /* Allow already started autobeam to end:
 207          don't check for noAutoBeaming */
 208       bool b = test_moment (STOP, test_mom);
 209       if (b)
 210         end_beam ();
 211     }
 212 }
 213
 214 Spanner*
 215 Auto_beam_engraver::create_beam_p ()
 216 {
 217   if (to_boolean (get_property ("skipTypesetting")))
 218     {
 219      return 0;
 220     }
 221
 222   Spanner* beam_p = new Spanner (get_property ("Beam"));
 223   for (int i = 0; i < stem_l_arr_p_->size (); i++)
 224     {
 225       /*
 226         watch out for stem tremolos and abbreviation beams
 227        */
 228       if (Stem::beam_l ((*stem_l_arr_p_)[i]))
 229         {
 230           scm_gc_unprotect_object (beam_p->self_scm ());
 231           return 0;
 232         }
 233       Beam::add_stem (beam_p, (*stem_l_arr_p_)[i]);
 234     }
 235
 236   announce_grob (beam_p, 0);
 237
 238   return beam_p;
 239 }
 240
 241 void
 242 Auto_beam_engraver::begin_beam ()
 243 {
 244   assert (!stem_l_arr_p_);
 245   stem_l_arr_p_ = new Link_array<Item>;
 246   assert (!grouping_p_);
 247   grouping_p_ = new Beaming_info_list;
 248   beam_start_moment_ = now_mom ();
 249   beam_start_location_ = *unsmob_moment (get_property ("measurePosition"));
 250
 251
 252 }
 253
 254
 255 void
 256 Auto_beam_engraver::junk_beam ()
 257 {
 258   assert (stem_l_arr_p_);
 259
 260   delete stem_l_arr_p_;
 261   stem_l_arr_p_ = 0;
 262   delete grouping_p_;
 263   grouping_p_ = 0;
 264
 265   shortest_mom_ = Moment (Rational (1, 8));
 266 }
 267
 268 void
 269 Auto_beam_engraver::end_beam ()
 270 {
 271   if (stem_l_arr_p_->size () < 2)
 272     {
 273       junk_beam ();
 274     }
 275   else
 276
 277     {
 278       finished_beam_p_ = create_beam_p ();
 279       if (finished_beam_p_)
 280         finished_grouping_p_ = grouping_p_;
 281       delete stem_l_arr_p_;
 282       stem_l_arr_p_ = 0;
 283       grouping_p_ = 0;
 284     }
 285
 286   shortest_mom_ = Moment (Rational (1, 8));
 287 }
 288
 289 void
 290 Auto_beam_engraver::typeset_beam ()
 291 {
 292   if (finished_beam_p_)
 293     {
 294       finished_grouping_p_->beamify(*unsmob_moment (get_property ("beatLength")),
 295                                     (bool)gh_scm2bool(get_property("subdivideBeams")));
 296       Beam::set_beaming (finished_beam_p_, finished_grouping_p_);
 297       typeset_grob (finished_beam_p_);
 298       finished_beam_p_ = 0;
 299
 300       delete finished_grouping_p_;
 301       finished_grouping_p_= 0;
 302     }
 303 }
 304
 305 void
 306 Auto_beam_engraver::start_translation_timestep ()
 307 {
 308   count_i_ = 0;
 309   /*
 310     don't beam over skips
 311    */
 312   if (stem_l_arr_p_)
 313     {
 314       Moment now = now_mom ();
 315       if (extend_mom_ < now)
 316         {
 317           end_beam ();
 318         }
 319     }
 320 }
 321
 322 void
 323 Auto_beam_engraver::stop_translation_timestep ()
 324 {
 325   typeset_beam ();
 326 }
 327
 328 void
 329 Auto_beam_engraver::finalize ()
 330 {
 331   /* finished beams may be typeset */
 332   typeset_beam ();
 333   /* but unfinished may need another announce/acknowledge pass */
 334   if (stem_l_arr_p_)
 335     junk_beam ();
 336 }
 337
 338
 339 void
 340 Auto_beam_engraver::acknowledge_grob (Grob_info info)
 341 {
 342   if (stem_l_arr_p_)
 343     {
 344       if (Beam::has_interface (info.grob_l_))
 345         {
 346           end_beam ();
 347         }
 348       else if (Bar::has_interface (info.grob_l_))
 349         {
 350           end_beam ();
 351         }
 352       else if (Rest::has_interface (info.grob_l_))
 353         {
 354           end_beam ();
 355         }
 356     }
 357
 358   if (Stem::has_interface (info.grob_l_))
 359     {
 360       Item* stem_l = dynamic_cast<Item *> (info.grob_l_);
 361
 362       Rhythmic_req *rhythmic_req = dynamic_cast <Rhythmic_req *> (info.req_l_);
 363       if (!rhythmic_req)
 364         {
 365           programming_error ("Stem must have rhythmic structure");
 366           return;
 367         }
 368
 369       /*
 370         Don't (start) auto-beam over empty stems; skips or rests
 371         */
 372       if (!Stem::heads_i (stem_l))
 373         {
 374           if (stem_l_arr_p_)
 375             end_beam ();
 376           return;
 377         }
 378
 379       if (Stem::beam_l (stem_l))
 380         {
 381           if (stem_l_arr_p_)
 382             junk_beam ();
 383           return ;
 384         }
 385
 386       int durlog  = unsmob_duration (rhythmic_req->get_mus_property ("duration"))->duration_log ();
 387
 388       if (durlog <= 2)
 389         {
 390           if (stem_l_arr_p_)
 391             end_beam ();
 392           return;
 393         }
 394
 395
 396       /*
 397         ignore grace notes.
 398        */
 399       if (bool (beam_start_location_.grace_part_) != bool (now_mom ().grace_part_))
 400         return ;
 401
 402
 403       Moment dur = unsmob_duration (rhythmic_req->get_mus_property ("duration"))->length_mom ();
 404       /* FIXME:
 405
 406         This comment has been here since long:
 407
 408            if shortest duration would change
 409             consider ending and beginning beam first.
 410
 411         but the code didn't match: */
 412 #if 1
 413       consider_end (dur);
 414       consider_begin (dur);
 415
 416       if (dur < shortest_mom_)
 417         shortest_mom_ = dur;
 418 #else
 419       /* I very much suspect that we wanted: */
 420
 421       consider_end (shortest_mom_);
 422       if (dur < shortest_mom_)
 423         {
 424           shortest_mom_ = dur;
 425           consider_end (shortest_mom_);
 426         }
 427       consider_begin (shortest_mom_);
 428 #endif
 429
 430       if (!stem_l_arr_p_)
 431         return;
 432
 433       Moment now = now_mom ();
 434
 435       grouping_p_->add_stem (now - beam_start_moment_ + beam_start_location_,
 436                              durlog - 2);
 437       stem_l_arr_p_->push (stem_l);
 438       last_add_mom_ = now;
 439       extend_mom_ = (extend_mom_ >? now) + rhythmic_req->length_mom ();
 440     }
 441 }
 442
 443 void
 444 Auto_beam_engraver::create_grobs ()
 445 {
 446   if (!count_i_)
 447     {
 448       consider_end (shortest_mom_);
 449       consider_begin (shortest_mom_);
 450     }
 451   else if (count_i_ > 1)
 452     {
 453       if (stem_l_arr_p_)
 454         {
 455           Moment now = now_mom ();
 456           if ((extend_mom_ < now)
 457               || ((extend_mom_ == now) && (last_add_mom_ != now)))
 458             {
 459               end_beam ();
 460             }
 461           else if (!stem_l_arr_p_->size ())
 462             {
 463               junk_beam ();
 464             }
 465         }
 466     }
 467
 468   /*
 469     count_i_++ ->
 470
 471         auto-beam-engraver.cc:459: warning: value computed is not used (gcc: 2.96) */
 472   count_i_ = count_i_ + 1;
 473 }
 474 ENTER_DESCRIPTION(Auto_beam_engraver,
 475 /* descr */       "Generate beams based on measure characteristics and observed
 476 Stems.  Uses beatLength, measureLength and measurePosition to decide
 477 when to start and stop a beam.  Overriding beaming is done through
 478 @ref{Stem_engraver} properties stemLeftBeamCount and
 479 stemRightBeamCount.
 480 ",
 481 /* creats*/       "Beam",
 482 /* acks  */       "stem-interface rest-interface beam-interface bar-line-interface",
 483 /* reads */       "noAutoBeaming autoBeamSettings",
 484 /* write */       "");