lily/slur.cc

   1 /*
   2   slur.cc -- implement  Slur
   3
   4   source file of the GNU LilyPond music typesetter
   5
   6   (c) 1996--2000 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
   7     Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
   8 */
   9
  10 /*
  11   [TODO]
  12     * begin and end should be treated as a/acknowledge Scripts.
  13     * broken slur should have uniform trend
  14     * smart changing of endings
  15     * smart changing of (Y-?)offsets to avoid ugly beziers
  16        (along-side-stem)
  17  */
  18
  19 #include "directional-element-interface.hh"
  20 #include "group-interface.hh"
  21 #include "slur.hh"
  22 #include "lookup.hh"
  23 #include "paper-def.hh"
  24 #include "note-column.hh"
  25 #include "stem.hh"
  26 #include "paper-column.hh"
  27 #include "molecule.hh"
  28 #include "debug.hh"
  29 #include "slur-bezier-bow.hh"
  30 #include "main.hh"
  31 #include "cross-staff.hh"
  32 #include "group-interface.hh"
  33 #include "staff-symbol-referencer.hh"
  34
  35 Slur::Slur (SCM s)
  36   : Spanner (s)
  37 {
  38   set_elt_property ("attachment", gh_cons (SCM_BOOL_F, SCM_BOOL_F));
  39   set_elt_pointer ("note-columns", SCM_EOL);
  40   set_elt_property ("control-points", SCM_EOL);
  41 }
  42
  43 void
  44 Slur::add_column (Note_column*n)
  45 {
  46   if (!gh_pair_p (n->get_elt_pointer ("note-heads")))
  47     warning (_ ("Putting slur over rest.  Ignoring."));
  48   else
  49     {
  50       Pointer_group_interface (this, "note-columns").add_element (n);
  51       add_dependency (n);
  52     }
  53
  54   add_bound_item (this, n);
  55 }
  56
  57 void
  58 Slur::de_uglyfy (Slur_bezier_bow* bb, Real default_height)
  59 {
  60   Real length = bb->curve_.control_[3][X_AXIS] ;
  61   Real ff = bb->fit_factor ();
  62   for (int i = 1; i < 3; i++)
  63     {
  64       Real ind = abs (bb->curve_.control_[(i-1)*3][X_AXIS]
  65                       - bb->curve_.control_[i][X_AXIS]) / length;
  66       Real h = bb->curve_.control_[i][Y_AXIS] * ff / length;
  67
  68       Real f = default_height / length;
  69       Real c1 = paper_l ()->get_var ("bezier_control1");
  70       Real c2 = paper_l ()->get_var ("bezier_control2");
  71       Real c3 = paper_l ()->get_var ("bezier_control3");
  72       if (h > c1 * f)
  73         {
  74           h = c1 * f;
  75         }
  76       else if (h > c2 + c3 * ind)
  77         {
  78           h = c2 + c3 * ind;
  79         }
  80
  81       bb->curve_.control_[i][Y_AXIS] = h * length;
  82     }
  83
  84   bb->curve_.assert_sanity ();
  85 }
  86
  87 Direction
  88 Slur::get_default_dir () const
  89 {
  90   Link_array<Note_column> encompass_arr =
  91     Pointer_group_interface__extract_elements (this, (Note_column*)0, "note-columns");
  92
  93   Direction d = DOWN;
  94   for (int i=0; i < encompass_arr.size (); i ++)
  95     {
  96       if (encompass_arr[i]->dir () < 0)
  97         {
  98           d = UP;
  99           break;
 100         }
 101     }
 102   return d;
 103 }
 104
 105 void
 106 Slur::do_add_processing ()
 107 {
 108 #if 0
 109   Link_array<Note_column> encompass_arr =
 110     Pointer_group_interface__extract_elements (this, (Note_column*)0, "note-columns");
 111
 112   if (encompass_arr.size ())
 113     {
 114       set_bound (LEFT, encompass_arr[0]);
 115       if (encompass_arr.size () > 1)
 116         set_bound (RIGHT, encompass_arr.top ());
 117     }
 118 #endif
 119 }
 120
 121
 122
 123 Offset
 124 Slur::encompass_offset (Note_column const* col) const
 125 {
 126   Offset o;
 127   Stem* stem_l = col->stem_l ();
 128   Direction dir = Directional_element_interface (this).get ();
 129
 130   if (!stem_l)
 131     {
 132       warning (_ ("Slur over rest?"));
 133      o[X_AXIS] = col->relative_coordinate (0, X_AXIS);
 134       o[Y_AXIS] = col->extent (Y_AXIS)[dir];
 135       return o;
 136     }
 137   Direction stem_dir = Directional_element_interface (stem_l).get ();
 138   o[X_AXIS] = stem_l->relative_coordinate (0, X_AXIS);
 139
 140   /*
 141     Simply set x to middle of notehead
 142    */
 143
 144   o[X_AXIS] -= 0.5 * stem_dir * col->extent (X_AXIS).length ();
 145
 146   if ((stem_dir == dir)
 147       && !stem_l->extent (Y_AXIS).empty_b ())
 148     {
 149       o[Y_AXIS] = stem_l->extent (Y_AXIS)[dir];
 150     }
 151   else
 152     {
 153       o[Y_AXIS] = col->extent (Y_AXIS)[dir];
 154     }
 155
 156   /*
 157    leave a gap: slur mustn't touch head/stem
 158    */
 159   o[Y_AXIS] += dir * paper_l ()->get_var ("slur_y_free");
 160   o[Y_AXIS] -= calc_interstaff_dist (stem_l, this);
 161   return o;
 162 }
 163
 164 GLUE_SCORE_ELEMENT(Slur,after_line_breaking);
 165
 166 SCM
 167 Slur::member_after_line_breaking ()
 168 {
 169   set_extremities ();
 170   set_control_points ();
 171   return SCM_UNDEFINED;
 172 }
 173
 174 SCM
 175 slur_get_bound (SCM slur, SCM dir)
 176 {
 177   return ((Slur*)unsmob_element (slur))->get_bound (to_dir (dir))->self_scm_;
 178 }
 179
 180 SCM
 181 score_element_get_pointer (SCM se, SCM name)
 182 {
 183   SCM s = scm_assq (name, unsmob_element (se)->pointer_alist_);
 184   return (s == SCM_BOOL_F) ? SCM_UNDEFINED : gh_cdr (s);
 185 }
 186
 187 SCM
 188 score_element_get_property (SCM se, SCM name)
 189 {
 190   SCM s = scm_assq (name, unsmob_element (se)->property_alist_);
 191   return (s == SCM_BOOL_F) ? SCM_UNDEFINED : gh_cdr (s);
 192 }
 193
 194 void
 195 init_score_elts ()
 196 {
 197   scm_make_gsubr ("get-pointer", 2 , 0, 0,
 198                   (SCM(*)(...)) score_element_get_pointer);
 199   scm_make_gsubr ("get-property", 2 , 0, 0,
 200                   (SCM(*)(...)) score_element_get_property);
 201   scm_make_gsubr ("get-bound", 2 , 0, 0,
 202                   (SCM(*)(...)) slur_get_bound);
 203 }
 204
 205 ADD_SCM_INIT_FUNC (score_elt, init_score_elts);
 206
 207 void
 208 Slur::set_extremities ()
 209 {
 210   if (!Directional_element_interface (this).get ())
 211     Directional_element_interface (this).set (get_default_dir ());
 212
 213   Direction dir = LEFT;
 214   do
 215     {
 216       if (!gh_symbol_p (index_cell (get_elt_property ("attachment"), dir)))
 217         {
 218
 219           // for (SCM s = get_elt_property ("slur-extremity-rules"); s != SCM_EOL; s = gh_cdr (s))
 220           for (SCM s = scm_eval (ly_symbol2scm ("slur-extremity-rules"));
 221                s != SCM_EOL; s = gh_cdr (s))
 222             {
 223               SCM r = scm_eval (scm_listify (gh_caar (s),
 224                                              this->self_scm_,
 225                                              gh_int2scm ((int)dir),
 226                                              SCM_UNDEFINED));
 227               if (r != SCM_BOOL_F)
 228                 {
 229                   index_set_cell (get_elt_property ("attachment"), dir,
 230                                   gh_cdar (s));
 231                   break;
 232                 }
 233             }
 234         }
 235     }
 236   while (flip (&dir) != LEFT);
 237 }
 238
 239 Offset
 240 Slur::get_attachment (Direction dir) const
 241 {
 242   SCM s = get_elt_property ("attachment");
 243   SCM a = dir == LEFT ? gh_car (s) : gh_cdr (s);
 244   String str = ly_symbol2string (a);
 245   Real ss = Staff_symbol_referencer_interface (this).staff_space ();
 246   Real hs = ss / 2.0;
 247   Offset o;
 248   if (Note_column* n = dynamic_cast<Note_column*> (get_bound (dir)))
 249     {
 250       if (Stem* st = dynamic_cast<Stem*> (n->stem_l ()))
 251         {
 252           if (str == "head")
 253             {
 254               o = Offset (0, st->chord_start_f ());
 255               /*
 256                 Default position is centered in X, on outer side of head Y
 257                */
 258               o += Offset (0.5 * n->extent (X_AXIS).length (),
 259                            0.5 * ss * Directional_element_interface (this).get ());
 260             }
 261           else if (str == "alongside-stem")
 262             {
 263               o = Offset (0, st->chord_start_f ());
 264               /*
 265                 Default position is on stem X, on outer side of head Y
 266                */
 267               o += Offset (n->extent (X_AXIS).length ()
 268                            * (1 + st->get_direction ()),
 269                            0.5 * ss * Directional_element_interface (this).get ());
 270             }
 271           else if (str == "stem")
 272             {
 273               o = Offset (0, st->stem_end_position () * hs);
 274               /*
 275                 Default position is on stem X, at stem end Y
 276                */
 277               o += Offset (0.5 *
 278                            (n->extent (X_AXIS).length ()
 279                             - st->extent (X_AXIS).length ())
 280                             * (1 + st->get_direction ()),
 281                             0);
 282             }
 283           else if (str == "loose-end")
 284             {
 285               SCM other_a = dir == LEFT ? gh_cdr (s) : gh_car (s);
 286               if (ly_symbol2string (other_a) != "loose-end")
 287                 {
 288                   o = Offset (0, get_attachment (-dir)[Y_AXIS]);
 289                 }
 290             }
 291
 292
 293           SCM l = scm_assoc
 294             (scm_listify (a,
 295                           gh_int2scm (st->get_direction () * dir),
 296                           gh_int2scm (Directional_element_interface (this).get () * dir),
 297                           SCM_UNDEFINED),
 298              scm_eval (ly_symbol2scm ("slur-extremity-offset-alist")));
 299
 300           if (l != SCM_BOOL_F)
 301             {
 302               o += ly_scm2offset (gh_cdr (l)) * ss * dir;
 303             }
 304         }
 305     }
 306
 307
 308   /*
 309     URG
 310    */
 311
 312   if (str != "loose-end")
 313     {
 314       Link_array<Note_column> encompass_arr =
 315         Pointer_group_interface__extract_elements (this, (Note_column*)0,
 316                                                    "note-columns");
 317       o -= Offset (0, calc_interstaff_dist (dir == LEFT ? encompass_arr[0]
 318                                             : encompass_arr.top (), this));
 319     }
 320   return o;
 321 }
 322
 323 int
 324 Slur::cross_staff_count ()const
 325 {
 326   Link_array<Note_column> encompass_arr =
 327     Pointer_group_interface__extract_elements (this, (Note_column*)0, "note-columns");
 328
 329   int k=0;
 330
 331   for (int i = 0; i < encompass_arr.size (); i++)
 332     {
 333       if (calc_interstaff_dist (encompass_arr[i], this))
 334         k++;
 335     }
 336   return k;
 337 }
 338
 339
 340 Array<Offset>
 341 Slur::get_encompass_offset_arr () const
 342 {
 343   Link_array<Note_column> encompass_arr =
 344     Pointer_group_interface__extract_elements (this, (Note_column*)0, "note-columns");
 345
 346   Array<Offset> offset_arr;
 347
 348   Offset origin (relative_coordinate (0, X_AXIS), 0);
 349
 350   int first = 1;
 351   int last = encompass_arr.size () - 2;
 352
 353   offset_arr.push (get_attachment (LEFT));
 354
 355   /*
 356     left is broken edge
 357   */
 358   int cross_count  = cross_staff_count ();
 359
 360   /*
 361     URG
 362   */
 363   bool cross_b = cross_count && cross_count < encompass_arr.size ();
 364   if (encompass_arr[0] != get_bound (LEFT))
 365     {
 366       first--;
 367       Real is = calc_interstaff_dist (encompass_arr[0], this);
 368       if (cross_b)
 369         offset_arr[0][Y_AXIS] += is;
 370     }
 371
 372   /*
 373     right is broken edge
 374   */
 375   if (encompass_arr.top () != get_bound (RIGHT))
 376     {
 377       last++;
 378     }
 379
 380   for (int i = first; i <= last; i++)
 381     {
 382       Offset o (encompass_offset (encompass_arr[i]));
 383       offset_arr.push (o - origin);
 384     }
 385
 386   offset_arr.push (Offset (spanner_length (), 0) + get_attachment (RIGHT));
 387
 388   return offset_arr;
 389 }
 390
 391
 392 Array<Rod>
 393 Slur::get_rods () const
 394 {
 395   Array<Rod> a;
 396   Rod r;
 397
 398   r.item_l_drul_[LEFT] = get_bound (LEFT);
 399   r.item_l_drul_[RIGHT] = get_bound (RIGHT);
 400   r.distance_f_ = paper_l ()->get_var ("slur_x_minimum");
 401
 402   a.push (r);
 403   return a;
 404 }
 405
 406
 407 /*
 408   Ugh should have dash-length + dash-period
 409  */
 410 GLUE_SCORE_ELEMENT(Slur,brew_molecule);
 411 SCM
 412 Slur::member_brew_molecule () const
 413 {
 414   Real thick = paper_l ()->get_var ("slur_thickness");
 415   Bezier one = get_curve ();
 416
 417   Molecule a;
 418   SCM d =  get_elt_property ("dashed");
 419   if (gh_number_p (d))
 420     a = lookup_l ()->dashed_slur (one, thick, thick * gh_scm2double (d));
 421   else
 422     a = lookup_l ()->slur (one, Directional_element_interface (this).get () * thick, thick);
 423
 424   return a.create_scheme();
 425 }
 426
 427 void
 428 Slur::set_control_points ()
 429 {
 430   Slur_bezier_bow bb (get_encompass_offset_arr (),
 431                       Directional_element_interface (this).get ());
 432
 433   Real staff_space = Staff_symbol_referencer_interface (this).staff_space ();
 434   Real h_inf = paper_l ()->get_var ("slur_height_limit_factor") * staff_space;
 435   Real r_0 = paper_l ()->get_var ("slur_ratio");
 436
 437   bb.set_default_bezier (h_inf, r_0);
 438
 439   if (bb.fit_factor () > 1.0)
 440     {
 441       Real length = bb.curve_.control_[3][X_AXIS];
 442       Real default_height = bb.get_default_height (h_inf, r_0, length);
 443       bb.minimise_enclosed_area (paper_l(), default_height);
 444
 445       Real bff = paper_l ()->get_var ("slur_force_blowfit");
 446       bb.curve_.control_[1][Y_AXIS] *= bff;
 447       bb.curve_.control_[2][Y_AXIS] *= bff;
 448       bb.blow_fit ();
 449
 450       Real sb = paper_l ()->get_var ("slur_beautiful");
 451       Real beautiful = length * default_height * sb;
 452       Real area = bb.enclosed_area_f ();
 453
 454       /*
 455         Slurs that fit beautifully are not ugly
 456       */
 457       if (area > beautiful)
 458         de_uglyfy (&bb, default_height);
 459     }
 460
 461   Bezier b = bb.get_bezier ();
 462
 463
 464   SCM controls = SCM_EOL;
 465   for (int i= 4; i--;)
 466     controls = gh_cons ( ly_offset2scm (b.control_[i]), controls);
 467
 468   set_elt_property ("control-points", controls);
 469 }
 470
 471
 472 Bezier
 473 Slur::get_curve () const
 474 {
 475   Bezier b;
 476   int i = 0;
 477
 478   if (!Directional_element_interface (this).get ()
 479       || ! gh_symbol_p (index_cell (get_elt_property ("attachment"), LEFT)))
 480     ((Slur*)this)->set_extremities ();
 481
 482   if (!gh_pair_p (get_elt_property ("control-points")))
 483     ((Slur*)this)->set_control_points ();
 484
 485
 486   for (SCM s= get_elt_property ("control-points"); s != SCM_EOL; s = gh_cdr (s))
 487     {
 488       b.control_[i] = ly_scm2offset (gh_car (s));
 489       i++;
 490     }
 491
 492   Array<Offset> enc (get_encompass_offset_arr ());
 493   Direction dir = Directional_element_interface (this).get ();
 494
 495   Real x1 = enc[0][X_AXIS];
 496   Real x2 = enc.top ()[X_AXIS];
 497
 498   Real off = 0.0;
 499   for (int i=1; i < enc.size ()-1; i++)
 500     {
 501       Real x = enc[i][X_AXIS];
 502       if (x > x1 && x <x2)
 503         {
 504           Real y = b.get_other_coordinate (X_AXIS, x);
 505           off = off >? dir *  (enc[i][Y_AXIS] - y);
 506         }
 507     }
 508   b.translate (Offset (0, dir * off));
 509   return b;
 510 }
 511