lily/include/constrained-breaking.hh

   1 /*
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   3
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   5
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  10
  11   LilyPond is distributed in the hope that it will be useful,
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  15
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  18 */
  19
  20 #ifndef CONSTRAINED_BREAKING_HH
  21 #define CONSTRAINED_BREAKING_HH
  22
  23 #include "lily-guile.hh"
  24 #include "matrix.hh"
  25 #include "prob.hh"
  26
  27 /*
  28  * Begin/rest-of-line hack.  This geometrical shape is a crude approximation
  29  * of Skyline, but it is better than a rectangle.
  30  */
  31 struct Line_shape
  32 {
  33   Interval begin_;
  34   Interval rest_;
  35
  36   Line_shape ()
  37   {
  38   }
  39   Line_shape (Interval begin, Interval rest);
  40   Line_shape piggyback (Line_shape mount, Real padding) const;
  41 };
  42
  43 struct Line_details {
  44   Grob *last_column_;
  45   Real force_;
  46   Line_shape shape_;
  47   Interval refpoint_extent_; /* The refpoints of the first and last
  48                                 spaceable staff in this line.  min-distance
  49                                 should be measured from the bottom
  50                                 refpoint_extent of one line to the
  51                                 top refpoint_extent of the next. */
  52   Real tallness_; /* Y-extent, adjusted according to begin/rest-of-line*/
  53
  54   Real padding_;  /* compulsory space after this system (if we're not
  55                      last on a page) */
  56   Real title_padding_;
  57   Real min_distance_;
  58   Real title_min_distance_;
  59   Real bottom_padding_;
  60   Real space_;    /* spring length */
  61   Real title_space_;
  62   Real inverse_hooke_;
  63
  64   SCM break_permission_;
  65   SCM page_permission_;
  66   SCM turn_permission_;
  67   Real break_penalty_;
  68   Real page_penalty_;
  69   Real turn_penalty_;
  70
  71   bool title_;
  72
  73   /* The page-breaker deals with forbidden page breaks by "compressing"
  74      two Line_detailses into one. The following fields are used by the
  75      page-breaker to keep track of this. If the number of fields needed
  76      by the page-breaker grows, it might be a good idea to create a separate
  77      class. */
  78   int compressed_lines_count_;
  79   int compressed_nontitle_lines_count_;
  80   bool last_markup_line_;
  81   bool first_markup_line_;
  82   bool tight_spacing_;
  83
  84   Line_details ()
  85   {
  86     last_column_ = 0;
  87     force_ = infinity_f;
  88     padding_ = 0;
  89     title_padding_ = 0;
  90     bottom_padding_ = 0;
  91     min_distance_ = 0;
  92     title_min_distance_ = 0;
  93     space_ = 0;
  94     title_space_ = 0;
  95     inverse_hooke_ = 1;
  96     tight_spacing_ = false;
  97     break_permission_ = ly_symbol2scm ("allow");
  98     page_permission_ = ly_symbol2scm ("allow");
  99     turn_permission_ = ly_symbol2scm ("allow");
 100     break_penalty_ = 0;
 101     page_penalty_ = 0;
 102     turn_penalty_ = 0;
 103     title_ = false;
 104     compressed_lines_count_ = 1;
 105     compressed_nontitle_lines_count_ = 1;
 106     last_markup_line_ = false;
 107     first_markup_line_ = false;
 108     tallness_ = 0;
 109     refpoint_extent_ = Interval (0, 0);
 110   }
 111
 112   Line_details (Prob *pb, Output_def *paper);
 113   Real full_height () const;
 114   Real tallness () const;
 115   Real spring_length (Line_details const &next_line) const;
 116 };
 117
 118 /*
 119    Helper to trace back an optimal path
 120 */
 121 struct Constrained_break_node
 122 {
 123   /* the number of bars in all the systems before this one
 124   */
 125   int prev_;
 126
 127   /* unlike the Gourlay breaker, this is the sum of all demerits up to,
 128    * and including, this line */
 129   Real demerits_;
 130   struct Line_details details_;
 131
 132   Constrained_break_node ()
 133   {
 134     prev_ = -1;
 135     demerits_ = infinity_f;
 136   }
 137
 138   void print () const
 139   {
 140     printf ("prev break %d, demerits %f\n", prev_, demerits_);
 141   }
 142 };
 143
 144 /*
 145    A dynamic programming solution to breaking scores into lines
 146 */
 147 class Constrained_breaking
 148 {
 149 public:
 150   vector<Column_x_positions> solve (vsize start, vsize end, vsize sys_count);
 151   vector<Column_x_positions> best_solution (vsize start, vsize end);
 152   vector<Line_details> line_details (vsize start, vsize end, vsize sys_count);
 153
 154   Constrained_breaking (Paper_score *ps);
 155   Constrained_breaking (Paper_score *ps, vector<vsize> const &start_col_posns);
 156
 157   int max_system_count (vsize start, vsize end);
 158   int min_system_count (vsize start, vsize end);
 159
 160 private:
 161   Paper_score *pscore_;
 162   vsize valid_systems_;
 163   vsize systems_;
 164   bool ragged_right_;
 165   bool ragged_last_;
 166
 167   Real system_system_min_distance_;
 168   Real system_system_padding_;
 169   Real system_system_space_;
 170   Real system_markup_space_;
 171   Real score_system_min_distance_;
 172   Real score_system_padding_;
 173   Real score_markup_min_distance_;
 174   Real score_markup_padding_;
 175
 176   /* the (i,j)th entry is the configuration for breaking between
 177     columns i and j */
 178   Matrix<Line_details> lines_;
 179
 180   /* the [i](j,k)th entry is the score for fitting the first k bars onto the
 181     first j systems, starting at the i'th allowed starting column */
 182   vector<Matrix<Constrained_break_node> > state_;
 183
 184   vector<vsize> start_;         /* the columns at which we might be asked to start breaking */
 185   vector<vsize> starting_breakpoints_; /* the corresponding index in breaks_ */
 186
 187   vector<Grob*> all_;
 188   vector<vsize> breaks_;
 189
 190   void initialize ();
 191   void resize (vsize systems);
 192
 193   Column_x_positions space_line (vsize start_col, vsize end_col);
 194   vsize prepare_solution (vsize start, vsize end, vsize sys_count);
 195
 196   Real combine_demerits (Real force, Real prev_force);
 197
 198   bool calc_subproblem (vsize start, vsize systems, vsize max_break_index);
 199   void fill_line_details (Line_details *const, vsize, vsize);
 200 };
 201 #endif /* CONSTRAINED_BREAKING_HH */