lily/system.cc

   1 /*
   2   system.cc -- implement System
   3
   4   source file of the GNU LilyPond music typesetter
   5
   6   (c) 1996--2002 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
   7 */
   8
   9 #include "input-smob.hh"
  10 #include "axis-group-interface.hh"
  11 #include "debug.hh"
  12 #include "system.hh"
  13 #include "main.hh"
  14 #include "paper-column.hh"
  15 #include "paper-def.hh"
  16 #include "paper-outputter.hh"
  17 #include "paper-score.hh"
  18 #include "string.hh"
  19 #include "warn.hh"
  20 #include "dimensions.hh"
  21 #include "molecule.hh"
  22 #include "all-font-metrics.hh"
  23
  24 // todo: use map.
  25 void
  26 fixup_refpoints (SCM s)
  27 {
  28   for (; gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
  29     {
  30       Grob::fixup_refpoint (ly_car (s));
  31     }
  32 }
  33
  34
  35 System::System (SCM s)
  36   : Spanner (s)
  37 {
  38   rank_i_ = 0;
  39 }
  40
  41 int
  42 System::element_count () const
  43 {
  44   return scm_ilength (get_grob_property ("all-elements"));
  45 }
  46
  47 void
  48 System::typeset_grob (Grob * elem_p)
  49 {
  50   elem_p->pscore_l_ = pscore_l_;
  51   Pointer_group_interface::add_grob (this, ly_symbol2scm ("all-elements"),elem_p);
  52   scm_gc_unprotect_object (elem_p->self_scm ());
  53 }
  54
  55 void
  56 System::output_lines ()
  57 {
  58   for (SCM s = get_grob_property ("all-elements");
  59        gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
  60     {
  61       unsmob_grob (ly_car (s))->do_break_processing ();
  62     }
  63
  64   /*
  65     fixups must be done in broken line_of_scores, because new elements
  66     are put over there.  */
  67   int count = 0;
  68   for (int i=0; i < broken_into_l_arr_.size (); i++)
  69     {
  70       Grob *se = broken_into_l_arr_[i];
  71       SCM all = se->get_grob_property ("all-elements");
  72       for (SCM s = all; gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
  73         {
  74           fixup_refpoint (ly_car (s));
  75         }
  76       count += scm_ilength (all);
  77     }
  78
  79   /*
  80     needed for doing items.
  81    */
  82   fixup_refpoints (get_grob_property ("all-elements"));
  83
  84
  85   for (SCM s = get_grob_property ("all-elements");
  86        gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
  87     {
  88       unsmob_grob (ly_car (s))->handle_broken_dependencies ();
  89     }
  90   handle_broken_dependencies ();
  91
  92   if (verbose_global_b)
  93     progress_indication (_f ("Element count %d.",  count + element_count ()));
  94
  95
  96   for (int i=0; i < broken_into_l_arr_.size (); i++)
  97     {
  98       System *line_l = dynamic_cast<System*> (broken_into_l_arr_[i]);
  99
 100       if (verbose_global_b)
 101         progress_indication ("[");
 102       line_l->post_processing (i+1 == broken_into_l_arr_.size ());
 103
 104       if (verbose_global_b)
 105         {
 106           progress_indication (to_str (i));
 107           progress_indication ("]");
 108         }
 109
 110       if (i < broken_into_l_arr_.size () - 1)
 111         {
 112           SCM lastcol =  ly_car (line_l->get_grob_property ("columns"));
 113           Grob*  e = unsmob_grob (lastcol);
 114
 115           SCM between = ly_symbol2scm ("between-system-string");
 116           SCM inter = e->internal_get_grob_property (between);
 117           if (gh_string_p (inter))
 118             {
 119               pscore_l_->outputter_l_
 120                 ->output_scheme (scm_list_n (between,
 121                                              inter, SCM_UNDEFINED));
 122             }
 123         }
 124     }
 125 }
 126
 127
 128
 129
 130 /*
 131   Find the loose columns in POSNS, and drape them around the columns
 132   specified in BETWEEN-COLS.  */
 133 void
 134 set_loose_columns (System* which, Column_x_positions const *posns)
 135 {
 136   for (int i = 0; i < posns->loose_cols_.size (); i++)
 137     {
 138       int divide_over = 1;
 139       Item *loose = dynamic_cast<Item*> (posns->loose_cols_[i]);
 140       Paper_column* col = dynamic_cast<Paper_column*> (loose);
 141
 142       if (col->line_l_)
 143         continue;
 144
 145
 146       Item * left = 0;
 147       Item * right = 0;
 148       do
 149         {
 150           SCM between = loose->get_grob_property ("between-cols");
 151           if (!gh_pair_p (between))
 152             break;
 153
 154
 155           Item * l=dynamic_cast<Item*> (unsmob_grob (ly_car (between)));
 156           Item * r=dynamic_cast<Item*> (unsmob_grob (ly_cdr (between)));
 157
 158           if (!(l && r))
 159             break ;
 160
 161           if (!left && l)
 162             {
 163               left = l->column_l ();
 164             }
 165
 166           divide_over ++;
 167
 168           loose = right = r->column_l ();
 169         }
 170       while (1);
 171
 172
 173 #if 0
 174       Real rx = right->relative_coordinate (right->get_parent (X_AXIS), X_AXIS);
 175       Real lx = left->relative_coordinate (left->get_parent (X_AXIS), X_AXIS);
 176
 177       /*
 178         divide space equally over loose columns.
 179        */
 180       int j = 1;
 181       loose = col;
 182       while (1)
 183         {
 184           SCM between = loose->get_grob_property ("between-cols");
 185           if (!gh_pair_p (between))
 186             break;
 187
 188           Paper_column *thiscol = dynamic_cast<Paper_column*> (loose);
 189
 190           thiscol->line_l_ = which;
 191           thiscol->translate_axis (lx + j*(rx - lx)/divide_over, X_AXIS);
 192
 193           j ++;
 194           loose = dynamic_cast<Item*> (unsmob_grob (ly_cdr (between)));
 195         }
 196 #else
 197       /*
 198         We divide the remaining space of the column over the left and
 199         right side. At the moment, we
 200
 201       */
 202       Grob * common = right->common_refpoint (left, X_AXIS);
 203
 204       Real rx = right->extent(common, X_AXIS)[LEFT];
 205       Real lx =  left->extent(common, X_AXIS)[RIGHT];
 206       Real total_dx = rx - lx;
 207       Interval cval =col->extent (col, X_AXIS);
 208
 209       /*
 210
 211         We put it in the middle. This is not an ideal solution -- the
 212         break alignment code inserts a fixed space before the clef
 213         (about 1 SS), while the space following the clef is
 214         flexible. In tight situations, the clef will almost be on top
 215         of the following note.
 216
 217       */
 218       Real dx = rx-lx - cval.length ();
 219       if (total_dx < 2* cval.length ())
 220         {
 221           /*
 222             todo: this is discontinuous. I'm too tired to
 223             invent a sliding mechanism. Duh.
 224
 225             TODO.
 226            */
 227           dx *= 0.25;
 228         }
 229       else
 230         dx *= 0.5;
 231
 232       col->line_l_ = which;
 233       col->translate_axis (lx + dx - cval[LEFT], X_AXIS);
 234 #endif
 235     }
 236 }
 237
 238 // const?
 239 void
 240 System::break_into_pieces (Array<Column_x_positions> const &breaking)
 241 {
 242   for (int i=0; i < breaking.size (); i++)
 243     {
 244       System *line_l = dynamic_cast <System*> (clone ());
 245       line_l->rank_i_ = i;
 246       //      line_l->set_immutable_grob_property ("rank", gh_int2scm (i));
 247       Link_array<Grob> c (breaking[i].cols_);
 248       pscore_l_->typeset_line (line_l);
 249
 250       line_l->set_bound (LEFT,c[0]);
 251       line_l->set_bound (RIGHT,c.top ());
 252       for (int j=0; j < c.size (); j++)
 253         {
 254           c[j]->translate_axis (breaking[i].config_[j],X_AXIS);
 255           dynamic_cast<Paper_column*> (c[j])->line_l_ = line_l;
 256         }
 257       set_loose_columns (line_l, &breaking[i]);
 258       broken_into_l_arr_.push (line_l);
 259     }
 260 }
 261
 262
 263 void
 264 System::output_molecule (SCM expr, Offset o)
 265 {
 266
 267   while (1)
 268     {
 269       if (!gh_pair_p (expr))
 270         return;
 271
 272       SCM head =ly_car (expr);
 273       if (unsmob_input (head))
 274         {
 275           Input * ip = unsmob_input (head);
 276
 277
 278           pscore_l_->outputter_l_->output_scheme (scm_list_n (ly_symbol2scm ("define-origin"),
 279                                                            ly_str02scm (ip->file_str ().ch_C ()),
 280                                                            gh_int2scm (ip->line_number ()),
 281                                                            gh_int2scm (ip->column_number ()),
 282                                                            SCM_UNDEFINED));
 283           expr = ly_cadr (expr);
 284         }
 285       else  if (head ==  ly_symbol2scm ("no-origin"))
 286         {
 287           pscore_l_->outputter_l_->output_scheme (scm_list_n (head, SCM_UNDEFINED));
 288           expr = ly_cadr (expr);
 289         }
 290       else if (head == ly_symbol2scm ("translate-molecule"))
 291         {
 292           o += ly_scm2offset (ly_cadr (expr));
 293           expr = ly_caddr (expr);
 294         }
 295       else if (head == ly_symbol2scm ("combine-molecule"))
 296         {
 297           output_molecule (ly_cadr (expr), o);
 298           expr = ly_caddr (expr);
 299         }
 300       else
 301         {
 302           pscore_l_->outputter_l_->
 303             output_scheme (scm_list_n (ly_symbol2scm ("placebox"),
 304                                     gh_double2scm (o[X_AXIS]),
 305                                     gh_double2scm (o[Y_AXIS]),
 306                                     expr,
 307                                     SCM_UNDEFINED));
 308
 309           return;
 310         }
 311     }
 312 }
 313
 314 void
 315 System::output_scheme (SCM s)
 316 {
 317   pscore_l_->outputter_l_->output_scheme (s);
 318 }
 319
 320 void
 321 System::add_column (Paper_column*p)
 322 {
 323   Grob *me = this;
 324   SCM cs = me->get_grob_property ("columns");
 325   Grob * prev =  gh_pair_p (cs) ? unsmob_grob (ly_car (cs)) : 0;
 326
 327   p->rank_i_ = prev ? Paper_column::rank_i (prev) + 1 : 0;
 328
 329   me->set_grob_property ("columns",  gh_cons (p->self_scm (), cs));
 330
 331   Axis_group_interface::add_element (me, p);
 332 }
 333
 334
 335
 336 /*
 337   TODO: use scm_map iso. for loops.
 338  */
 339 void
 340 System::pre_processing ()
 341 {
 342   for (SCM s = get_grob_property ("all-elements"); gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
 343     unsmob_grob (ly_car (s))->discretionary_processing ();
 344
 345   if (verbose_global_b)
 346     progress_indication (_f ("Element count %d ",  element_count ()));
 347
 348
 349   for (SCM s = get_grob_property ("all-elements"); gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
 350     unsmob_grob (ly_car (s))->handle_prebroken_dependencies ();
 351
 352   fixup_refpoints (get_grob_property ("all-elements"));
 353
 354   for (SCM s = get_grob_property ("all-elements"); gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
 355     {
 356       Grob* sc = unsmob_grob (ly_car (s));
 357       sc->calculate_dependencies (PRECALCED, PRECALCING, ly_symbol2scm ("before-line-breaking-callback"));
 358     }
 359
 360   progress_indication ("\n" + _ ("Calculating column positions...") + " ");
 361   for (SCM s = get_grob_property ("all-elements"); gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
 362     {
 363       Grob * e = unsmob_grob (ly_car (s));
 364       SCM proc = e->get_grob_property ("spacing-procedure");
 365       if (gh_procedure_p (proc))
 366         gh_call1 (proc, e->self_scm ());
 367     }
 368 }
 369
 370 void
 371 System::post_processing (bool last_line)
 372 {
 373   for (SCM s = get_grob_property ("all-elements");
 374        gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
 375     {
 376       Grob* sc = unsmob_grob (ly_car (s));
 377       sc->calculate_dependencies (POSTCALCED, POSTCALCING,
 378                                   ly_symbol2scm ("after-line-breaking-callback"));
 379     }
 380
 381   Interval i (extent (this, Y_AXIS));
 382   if (i.empty_b ())
 383     programming_error ("Huh?  Empty System?");
 384   else
 385     translate_axis (- i[MAX], Y_AXIS);
 386
 387   Real height = i.length ();
 388   if (height > 50 CM)
 389     {
 390       programming_error ("Improbable system height");
 391       height = 50 CM;
 392     }
 393
 394   /*
 395     generate all molecules  to trigger all font loads.
 396
 397     (ugh. This is not very memory efficient.)  */
 398   this->get_molecule();
 399   for (SCM s = get_grob_property ("all-elements"); gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
 400     {
 401       unsmob_grob (ly_car (s))->get_molecule ();
 402     }
 403   /*
 404     font defs;
 405    */
 406   SCM font_names = ly_quote_scm (paper_l ()->font_descriptions ());
 407   output_scheme (scm_list_n (ly_symbol2scm ("define-fonts"),
 408                              font_names,
 409                              SCM_UNDEFINED));
 410
 411   /*
 412     line preamble.
 413    */
 414   output_scheme (scm_list_n (ly_symbol2scm ("start-system"),
 415                           gh_double2scm (height),
 416                           SCM_UNDEFINED));
 417
 418   /* Output elements in three layers, 0, 1, 2.
 419      The default layer is 1. */
 420
 421   {
 422     Molecule *m = this->get_molecule();
 423     if (m)
 424       output_molecule (m->get_expr (), Offset(0,0));
 425   }
 426
 427   for (int i = 0; i < 3; i++)
 428     for (SCM s = get_grob_property ("all-elements"); gh_pair_p (s);
 429          s = ly_cdr (s))
 430       {
 431         Grob *sc = unsmob_grob (ly_car (s));
 432         Molecule *m = sc->get_molecule ();
 433         if (!m)
 434           continue;
 435
 436         SCM s = sc->get_grob_property ("layer");
 437         int layer = gh_number_p (s) ? gh_scm2int (s) : 1;
 438         if (layer != i)
 439           continue;
 440
 441         Offset o (sc->relative_coordinate (this, X_AXIS),
 442                   sc->relative_coordinate (this, Y_AXIS));
 443
 444         SCM e = sc->get_grob_property ("extra-offset");
 445         if (gh_pair_p (e))
 446           {
 447             o[X_AXIS] += gh_scm2double (ly_car (e));
 448             o[Y_AXIS] += gh_scm2double (ly_cdr (e));
 449           }
 450
 451         output_molecule (m->get_expr (), o);
 452       }
 453
 454
 455
 456   if (last_line)
 457     {
 458       output_scheme (scm_list_n (ly_symbol2scm ("stop-last-system"), SCM_UNDEFINED));
 459     }
 460   else
 461     {
 462       output_scheme (scm_list_n (ly_symbol2scm ("stop-system"), SCM_UNDEFINED));
 463     }
 464 }
 465
 466
 467 Link_array<Item>
 468 System::broken_col_range (Item const*l, Item const*r) const
 469 {
 470   Link_array<Item> ret;
 471
 472   l = l->column_l ();
 473   r = r->column_l ();
 474   SCM s = get_grob_property ("columns");
 475
 476   while (gh_pair_p (s) && ly_car (s) != r->self_scm ())
 477     s = ly_cdr (s);
 478
 479   if (gh_pair_p (s))
 480     s = ly_cdr (s);
 481
 482   while (gh_pair_p (s) && ly_car (s) != l->self_scm ())
 483     {
 484       Paper_column*c = dynamic_cast<Paper_column*> (unsmob_grob (ly_car (s)));
 485       if (Item::breakable_b (c) && !c->line_l_)
 486         ret.push (c);
 487
 488       s = ly_cdr (s);
 489     }
 490
 491   ret.reverse ();
 492   return ret;
 493 }
 494
 495 /**
 496    Return all columns, but filter out any unused columns , since they might
 497    disrupt the spacing problem.
 498  */
 499 Link_array<Grob>
 500 System::column_l_arr ()const
 501 {
 502   Link_array<Grob> acs
 503     = Pointer_group_interface__extract_grobs (this, (Grob*) 0, "columns");
 504   bool bfound = false;
 505   for (int i= acs.size (); i -- ;)
 506     {
 507       bool brb = Item::breakable_b (acs[i]);
 508       bfound = bfound || brb;
 509
 510       /*
 511         the last column should be breakable. Weed out any columns that
 512         seem empty. We need to retain breakable columns, in case
 513         someone forced a breakpoint.
 514       */
 515       if (!bfound || !Paper_column::used_b (acs[i]))
 516         acs.del (i);
 517     }
 518   return acs;
 519 }
 520
 521
 522
 523
 524 ADD_INTERFACE (System,"system-interface",
 525   "Super grob, parent of all:
 526
 527 The columns of a score that form one line.  The toplevel grob.  Any
 528 grob has a Line_of_score as both X and Y reference point. The
 529 Paper_score contains one grob of this type. Control enters the
 530 Grob dependency calculation from this single Line_of_score
 531 object.",
 532   "between-system-string all-elements columns");