lily/include/constrained-breaking.hh

   1 /*
   2   constrained-breaking.hh -- declare a line breaker that
   3   supports limits on the number of systems
   4
   5   source file of the GNU LilyPond music typesetter
   6
   7   (c) 2006--2007 Joe Neeman <joeneeman@gmail.com>
   8 */
   9
  10 #ifndef CONSTRAINED_BREAKING_HH
  11 #define CONSTRAINED_BREAKING_HH
  12
  13 #include "lily-guile.hh"
  14 #include "matrix.hh"
  15 #include "prob.hh"
  16
  17 struct Line_details {
  18   Real force_;
  19   Interval extent_;   /* Y-extent of the system */
  20   Real padding_;  /* compulsory space after this system (if we're not last on a page) */
  21   Real bottom_padding_;
  22   Real space_;    /* spring length */
  23   Real inverse_hooke_;
  24
  25   SCM break_permission_;
  26   SCM page_permission_;
  27   SCM turn_permission_;
  28   Real break_penalty_;
  29   Real page_penalty_;
  30   Real turn_penalty_;
  31
  32   Line_details ()
  33   {
  34     force_ = infinity_f;
  35     padding_ = 0;
  36     bottom_padding_ = 0;
  37     space_ = 0;
  38     inverse_hooke_ = 1;
  39     break_permission_ = ly_symbol2scm ("allow");
  40     page_permission_ = ly_symbol2scm ("allow");
  41     turn_permission_ = ly_symbol2scm ("allow");
  42     break_penalty_ = 0;
  43     page_penalty_ = 0;
  44     turn_penalty_ = 0;
  45   }
  46
  47   Line_details (Prob *pb)
  48   {
  49     force_ = 0;
  50     extent_ = unsmob_stencil (pb->get_property ("stencil")) ->extent (Y_AXIS);
  51     padding_ = 0;
  52     bottom_padding_ = 0;
  53     space_ = 1.0;
  54     inverse_hooke_ = 1.0;
  55     break_permission_ = ly_symbol2scm ("allow");
  56     page_permission_ = pb->get_property ("page-break-permission");
  57     turn_permission_ = pb->get_property ("page-turn-permission");
  58     break_penalty_ = 0;
  59     page_penalty_ = robust_scm2double (pb->get_property ("page-break-penalty"), 0);
  60     turn_penalty_ = robust_scm2double (pb->get_property ("page-turn-penalty"), 0);
  61   }
  62 };
  63
  64 /*
  65    Helper to trace back an optimal path
  66 */
  67 struct Constrained_break_node
  68 {
  69   /* the number of bars in all the systems before this one
  70   */
  71   int prev_;
  72
  73   /* unlike the Gourlay breaker, this is the sum of all demerits up to,
  74    * and including, this line */
  75   Real demerits_;
  76   struct Line_details details_;
  77
  78   Constrained_break_node ()
  79   {
  80     prev_ = -1;
  81     demerits_ = infinity_f;
  82   }
  83
  84   void print () const
  85   {
  86     printf ("prev break %d, demerits %f\n", prev_, demerits_);
  87   }
  88 };
  89
  90 /*
  91    A dynamic programming solution to breaking scores into lines
  92 */
  93 class Constrained_breaking
  94 {
  95 public:
  96   vector<Column_x_positions> solve ();
  97   Constrained_breaking (Paper_score *ps);
  98   Constrained_breaking (Paper_score *ps, vector<vsize> const &start_col_posns);
  99
 100   vector<Column_x_positions> get_solution (vsize start, vsize end, vsize sys_count);
 101   vector<Column_x_positions> get_best_solution (vsize start, vsize end);
 102   vector<Line_details> get_details (vsize start, vsize end, vsize sys_count);
 103   int get_max_systems (vsize start, vsize end);
 104   int get_min_systems (vsize start, vsize end);
 105
 106   void resize (vsize systems);
 107
 108 private:
 109   Paper_score *pscore_;
 110   vsize valid_systems_;
 111   vsize systems_;
 112   bool ragged_right_;
 113   bool ragged_last_;
 114
 115   /* the (i,j)th entry is the configuration for breaking between
 116     columns i and j */
 117   Matrix<Line_details> lines_;
 118
 119   /* the [i](j,k)th entry is the score for fitting the first k bars onto the
 120     first j systems, starting at the i'th allowed starting column */
 121   vector<Matrix<Constrained_break_node> > state_;
 122
 123   vector<vsize> start_;         /* the columns at which we might be asked to start breaking */
 124   vector<vsize> starting_breakpoints_; /* the corresponding index in breaks_ */
 125
 126   vector<Grob*> all_;
 127   vector<vsize> breaks_;
 128
 129   void initialize ();
 130
 131   Column_x_positions space_line (vsize start_col, vsize end_col);
 132   vsize prepare_solution (vsize start, vsize end, vsize sys_count);
 133
 134   Real combine_demerits (Real force, Real prev_force);
 135
 136   bool calc_subproblem(vsize start, vsize systems, vsize max_break_index);
 137 };
 138 #endif /* CONSTRAINED_BREAKING_HH */