lily/include/constrained-breaking.hh

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