lily/tie.cc

   1 /*
   2   tie.cc -- implement Tie
   3
   4   source file of the GNU LilyPond music typesetter
   5
   6   (c) 1997--2005 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
   7 */
   8
   9 #include "tie.hh"
  10 #include "spanner.hh"
  11 #include "lookup.hh"
  12 #include "output-def.hh"
  13 #include "rhythmic-head.hh"
  14 #include "bezier.hh"
  15 #include "paper-column.hh"
  16 #include "warn.hh"
  17 #include "staff-symbol-referencer.hh"
  18 #include "directional-element-interface.hh"
  19 #include "bezier.hh"
  20 #include "stem.hh"
  21 #include "note-head.hh"
  22 #include "tie-column.hh"
  23 #include "grob-array.hh"
  24
  25 int
  26 Tie::compare (Grob *const &s1,
  27               Grob *const &s2)
  28 {
  29   return sign (Tie::get_position (s1) - Tie::get_position (s2));
  30 }
  31
  32 void
  33 Tie::set_head (Grob *me, Direction d, Grob *h)
  34 {
  35   dynamic_cast<Spanner *> (me)->set_bound (d, h);
  36 }
  37
  38 Grob *
  39 Tie::head (Grob *me, Direction d)
  40 {
  41   Item *it = dynamic_cast<Spanner*> (me)->get_bound (d);
  42   if (Note_head::has_interface (it))
  43     return it;
  44   else
  45     return 0;
  46 }
  47
  48 int
  49 Tie::get_column_rank (Grob *me, Direction d)
  50 {
  51   Spanner *span = dynamic_cast<Spanner *> (me);
  52   Grob *h = head (me, d);
  53   if (!h)
  54     h = span->get_bound (d);
  55
  56   Grob *col = dynamic_cast<Item *> (h)->get_column ();
  57   return Paper_column::get_rank (col);
  58 }
  59
  60 int
  61 Tie::get_position (Grob *me)
  62 {
  63   Direction d = LEFT;
  64   do
  65     {
  66       Grob *h = head (me, d);
  67       if (h)
  68         return (int) Staff_symbol_referencer::get_position (h);
  69     }
  70   while (flip (&d) != LEFT);
  71
  72   /*
  73
  74   TODO: this is theoretically possible for ties across more than 2
  75   systems.. We should look at the first broken copy.
  76
  77   */
  78   programming_error ("Tie without heads. Suicide");
  79   me->suicide ();
  80   return 0;
  81 }
  82
  83 /*
  84   Default:  Put the tie oppositie of the stem [Wanske p231]
  85
  86   In case of chords: Tie_column takes over
  87
  88   The direction of the Tie is more complicated (See [Ross] p136 and
  89   further).
  90
  91   (what about linebreaks? )
  92 */
  93 Direction
  94 Tie::get_default_dir (Grob *me)
  95 {
  96   Item *sl = head (me, LEFT) ? Rhythmic_head::get_stem (head (me, LEFT)) : 0;
  97   Item *sr = head (me, RIGHT) ? Rhythmic_head::get_stem (head (me, RIGHT)) : 0;
  98   if (sl && sr)
  99     {
 100       if (get_grob_direction (sl) == UP
 101           && get_grob_direction (sr) == UP)
 102         return DOWN;
 103     }
 104   else if (sl || sr)
 105     {
 106       Item *s = sl ? sl : sr;
 107       return -get_grob_direction (s);
 108     }
 109
 110   return UP;
 111 }
 112
 113
 114 MAKE_SCHEME_CALLBACK(Tie, calc_direction, 1);
 115 SCM
 116 Tie::calc_direction (SCM smob)
 117 {
 118   Grob *me = unsmob_grob (smob);
 119   Grob *yparent = me->get_parent (Y_AXIS);
 120   if (Tie_column::has_interface (yparent)
 121       && unsmob_grob_array (yparent->get_object ("ties"))
 122       && unsmob_grob_array (yparent->get_object ("ties"))->size () > 1)
 123     {
 124       /* trigger positioning. */
 125       (void) yparent->get_property ("positioning-done");
 126     }
 127   else
 128     set_grob_direction (me, Tie::get_default_dir (me));
 129
 130   return SCM_UNSPECIFIED;
 131 }
 132
 133 Interval
 134 Tie::get_default_attachments (Spanner *me, Grob *common, Real gap,
 135                               int *staff_position,
 136                               bool *in_between,
 137                               Tie_details const &details
 138                               )
 139 {
 140   Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
 141   Direction dir = get_grob_direction (me);
 142   Interval attachments;
 143   Direction d = LEFT;
 144   do
 145     {
 146       attachments[d]
 147         = robust_relative_extent (me->get_bound (d),
 148                                   common,
 149                                   X_AXIS)[-d]
 150         - gap * d;
 151     }
 152   while (flip (&d) != LEFT);
 153
 154   if (attachments.length () < details.between_length_limit_ * staff_space)
 155     {
 156       /*
 157         Let short ties start over note heads, instead of between.
 158       */
 159       Drul_array<bool> allow (true, true);
 160
 161       Direction d = LEFT;
 162       do {
 163         if (Note_head::has_interface (me->get_bound (d)))
 164           {
 165             Grob *stem = unsmob_grob (me->get_bound (d)->get_object ("stem"));
 166             if (get_grob_direction (stem) == dir
 167                 && -d == dir)
 168               allow[d] = false;
 169           }
 170       } while (flip (&d) != LEFT);
 171
 172       if (allow[LEFT] && allow[RIGHT])
 173         {
 174           *staff_position += dir;
 175           do
 176             {
 177               if (Note_head::has_interface (me->get_bound (d)))
 178                 {
 179                   Interval extent
 180                     = robust_relative_extent (me->get_bound (d),
 181                                               common, X_AXIS);
 182
 183                   attachments[d] = extent.linear_combination (- 0.5 * d);
 184                   *in_between = false;
 185                 }
 186             }
 187           while (flip (&d) != LEFT);
 188         }
 189     }
 190
 191   return attachments;
 192 }
 193
 194 Interval
 195 get_skyline_attachment (Drul_array< Array < Skyline_entry > > const &skylines,
 196                         Real y)
 197 {
 198   Interval attachments;
 199   Direction d = LEFT;
 200   do
 201     {
 202       attachments[d] = skyline_height (skylines[d], y, -d);
 203     }
 204   while (flip (&d) != LEFT);
 205
 206   return attachments;
 207 }
 208
 209 void
 210 Tie::get_configuration (Grob *me_grob, Grob *common,
 211                         Tie_configuration *conf,
 212                         Drul_array< Array < Skyline_entry > > const *skylines,
 213                         Tie_details const &details
 214                         )
 215 {
 216   Spanner *me = dynamic_cast<Spanner*> (me_grob);
 217   if (!head (me, LEFT) && !head (me, RIGHT))
 218     {
 219       programming_error ("tie without heads");
 220       me->suicide ();
 221       return ;
 222     }
 223
 224   /*
 225     UGH. Don't mirror Tie_configuration.
 226    */
 227   conf->head_position_ = (int) Tie::get_position (me);
 228   if (!conf->dir_)
 229     conf->dir_ = get_grob_direction (me);
 230   if (!conf->dir_)
 231     conf->dir_ = get_default_dir (me);
 232
 233   Real staff_space = details.staff_space_;
 234   bool in_between = true;
 235   Real gap = robust_scm2double (me->get_property ("x-gap"), 0.2);
 236
 237   if (conf->attachment_x_.is_empty())
 238     {
 239       if (!skylines)
 240         conf->attachment_x_ = get_default_attachments (me, common, gap,
 241                                                        &conf->position_,
 242                                                        &in_between, details);
 243       else
 244         {
 245           Real y = staff_space * 0.5 * conf->position_;
 246           conf->attachment_x_ = get_skyline_attachment (*skylines, y);
 247           conf->attachment_x_.widen (-gap);
 248         }
 249     }
 250
 251   Bezier b = slur_shape (conf->attachment_x_.length(),
 252                          details.height_limit_,
 253                          details.ratio_);
 254   b.scale (1, conf->dir_);
 255
 256   Offset middle = b.curve_point (0.5);
 257   Offset edge = b.curve_point (0.0);
 258
 259   conf->position_ = int (rint (conf->position_));
 260
 261   Real dy = fabs (middle[Y_AXIS] - edge[Y_AXIS]);
 262   bool in_space = !(Staff_symbol_referencer::on_staffline (me, (int) conf->position_));
 263   bool fits_in_space =
 264     (dy < 0.6 * staff_space);
 265
 266   /*
 267     Avoid dot
 268    */
 269   Grob *left_dot = unsmob_grob (me->get_bound (LEFT)->get_object ("dot"));
 270   int dot_pos = left_dot
 271     ? int (Staff_symbol_referencer::get_position (left_dot))
 272     : 0;
 273   if (left_dot
 274       && (conf->position_ == dot_pos
 275           || conf->position_ + conf->dir_ == dot_pos))
 276     {
 277       conf->position_ += conf->dir_;
 278       in_space = !in_space;
 279
 280       if (skylines)
 281         {
 282           Real y = staff_space * 0.5 * conf->position_;
 283           conf->attachment_x_ = get_skyline_attachment (*skylines, y);
 284           conf->attachment_x_.widen (-gap);
 285           Bezier b = slur_shape (conf->attachment_x_.length(),
 286                                  details.height_limit_,
 287                                  details.ratio_);
 288           Offset middle = b.curve_point (0.5);
 289           Offset edge = b.curve_point (0.0);
 290           dy = fabs (middle[Y_AXIS] - edge[Y_AXIS]);
 291           fits_in_space =
 292             (dy < 0.6 * staff_space);
 293         }
 294     }
 295
 296   /*
 297     Avoid flag.
 298   */
 299   Grob *left_stem = unsmob_grob (me->get_bound (LEFT)->get_object ("stem"));
 300   if (left_stem)
 301     {
 302       Stencil flag = Stem::get_translated_flag (left_stem);
 303       Real y = conf->position_ * staff_space * 0.5;
 304       if (flag.extent (Y_AXIS).contains (y))
 305         {
 306           conf->position_ += conf->dir_;
 307           in_space = !in_space;
 308         }
 309     }
 310
 311   if (in_space != fits_in_space)
 312     {
 313       if (in_space)
 314         {
 315           conf->position_ += conf->dir_;
 316         }
 317       else
 318         {
 319           in_space = true;
 320           conf->position_ += conf->dir_;
 321         }
 322
 323       /*
 324         ugh: code dup.
 325        */
 326       if (skylines)
 327         {
 328           Real y = staff_space * 0.5 * conf->position_;
 329           conf->attachment_x_ = get_skyline_attachment (*skylines, y);
 330           conf->attachment_x_.widen (-gap);
 331
 332           Bezier b = slur_shape (conf->attachment_x_.length(),
 333                                  details.height_limit_,
 334                                  details.ratio_);
 335           Offset middle = b.curve_point (0.5);
 336           Offset edge = b.curve_point (0.0);
 337           dy = fabs (middle[Y_AXIS] - edge[Y_AXIS]);
 338           fits_in_space =
 339             (dy < 0.6 * staff_space);
 340         }
 341     }
 342
 343
 344   /*
 345     Putting larger in-space ties next to the notes forces
 346     the edges to be opposite (Y-wise) to the tie direction.
 347    */
 348   if (conf->position_ == conf->head_position_
 349       && in_space
 350       && Staff_symbol_referencer::staff_radius (me) > abs (conf->position_) / 2
 351       && dy > 0.3 * staff_space
 352       )
 353     {
 354       conf->position_ += 2 * conf->dir_;
 355     }
 356
 357   if (!in_between
 358       && in_space
 359       && abs (conf->position_ - conf->head_position_) <= 1)
 360     conf->position_ += 2*conf->dir_;
 361
 362
 363   if (in_space)
 364     {
 365       if ((abs (conf->position_ - conf->head_position_) <= 1
 366            && fabs (dy) < 0.45 * staff_space)
 367           || fabs (dy) < 0.6 * staff_space)
 368         {
 369           /*
 370             vertically center in space.
 371           */
 372           conf->center_tie_vertically (details);
 373         }
 374       else
 375         {
 376           conf->delta_y_ =
 377             conf->dir_ * staff_space * (- 0.3);
 378         }
 379     }
 380   else
 381     {
 382       Real where = 0.5 * conf->dir_;
 383
 384       Real rounding_dy = (where - middle[Y_AXIS]);
 385       conf->delta_y_ = rounding_dy;
 386
 387       if (conf->dir_ * (b.curve_point (0.0)[Y_AXIS]
 388                  + conf->position_ * staff_space * 0.5
 389                  + conf->delta_y_) <
 390           conf->dir_ * conf->head_position_ * 0.5 * staff_space)
 391         {
 392           if (Staff_symbol_referencer::staff_radius (me) >  abs (conf->head_position_) / 2)
 393             conf->position_ +=  2 * conf->dir_;
 394           else
 395             conf->position_ += conf->dir_;
 396         }
 397     }
 398
 399
 400   if (skylines)
 401     {
 402       Real half_space = 0.5 * staff_space;
 403       Real y = conf->position_ * half_space;
 404
 405       conf->attachment_x_ = get_skyline_attachment (*skylines, y);
 406       conf->attachment_x_.widen (-gap);
 407     }
 408 }
 409
 410
 411 void
 412 Tie::set_default_control_points (Grob *me_grob)
 413 {
 414   Spanner *me = dynamic_cast<Spanner*> (me_grob);
 415   Grob *common  = me;
 416   common = me->get_bound (LEFT)->common_refpoint (common, X_AXIS);
 417   common = me->get_bound (RIGHT)->common_refpoint (common, X_AXIS);
 418
 419   Tie_configuration conf;
 420   int tie_position = (int) Tie::get_position (me);
 421   conf.position_ = tie_position;
 422
 423   Tie_details details;
 424   details.init (me);
 425   get_configuration (me, common, &conf, 0, details);
 426   set_control_points (me, common, conf, details);
 427 }
 428
 429 void
 430 Tie::set_control_points (Grob *me,
 431                          Grob *common,
 432                          Tie_configuration const &conf,
 433                          Tie_details const &details
 434                          )
 435 {
 436   Bezier b = conf.get_bezier (details);
 437   b.scale (1, conf.dir_);
 438   b.translate (Offset (conf.attachment_x_[LEFT]
 439                        - me->relative_coordinate (common, X_AXIS),
 440                        0.5 * conf.position_ * details.staff_space_
 441                        + conf.delta_y_
 442                        ));
 443
 444   SCM controls = SCM_EOL;
 445   for (int i = 4; i--;)
 446     {
 447       if (!b.control_[i].is_sane ())
 448         programming_error ("Insane offset");
 449       controls = scm_cons (ly_offset2scm (b.control_[i]), controls);
 450     }
 451   me->set_property ("control-points", controls);
 452 }
 453
 454 MAKE_SCHEME_CALLBACK(Tie, calc_control_points, 1);
 455 SCM
 456 Tie::calc_control_points (SCM smob)
 457 {
 458   Grob *me = unsmob_grob (smob);
 459
 460   // trigger Tie-column
 461   (void)  get_grob_direction (me);
 462
 463   if (!scm_is_pair (me->get_property ("control-points")))
 464     {
 465       set_default_control_points (me);
 466     }
 467
 468   return SCM_UNSPECIFIED;
 469 }
 470
 471
 472 MAKE_SCHEME_CALLBACK (Tie, print, 1);
 473 SCM
 474 Tie::print (SCM smob)
 475 {
 476   Grob *me = unsmob_grob (smob);
 477
 478   SCM cp = me->get_property ("control-points");
 479
 480   Real staff_thick = Staff_symbol_referencer::line_thickness (me);
 481   Real base_thick = robust_scm2double (me->get_property ("thickness"), 1);
 482   Real thick = base_thick * staff_thick;
 483
 484   Bezier b;
 485   int i = 0;
 486   for (SCM s = cp; s != SCM_EOL; s = scm_cdr (s))
 487     {
 488       b.control_[i] = ly_scm2offset (scm_car (s));
 489       i++;
 490     }
 491
 492   Stencil a;
 493
 494   SCM p = me->get_property ("dash-period");
 495   SCM f = me->get_property ("dash-fraction");
 496   if (scm_is_number (p) && scm_is_number (f))
 497     a = Lookup::dashed_slur (b,
 498                              thick,
 499                              robust_scm2double (p, 1.0),
 500                              robust_scm2double (f, 0));
 501   else
 502     a = Lookup::slur (b,
 503                       get_grob_direction (me) * staff_thick,
 504                       thick);
 505
 506   return a.smobbed_copy ();
 507 }
 508
 509 ADD_INTERFACE (Tie,
 510                "tie-interface",
 511
 512                "A tie connecting two noteheads. \n\n"
 513                ,
 514
 515
 516                /* properties */
 517                "control-points "
 518                "dash-fraction "
 519                "dash-period "
 520                "details "
 521                "direction "
 522                "thickness "
 523                "x-gap ");