lily/vaticana-ligature-engraver.cc

   1 /*
   2   vaticana-ligature-engraver.cc -- implement Vaticana_ligature_engraver
   3
   4   source file of the GNU LilyPond music typesetter
   5
   6   (c) 2003 Juergen Reuter <reuter@ipd.uka.de>
   7  */
   8
   9 #include "gregorian-ligature-engraver.hh"
  10 #include "gregorian-ligature.hh"
  11 #include "vaticana-ligature.hh"
  12 #include "spanner.hh"
  13 #include "staff-symbol-referencer.hh"
  14 #include "font-interface.hh"
  15 #include "warn.hh"
  16 #include "output-def.hh"
  17 #include "paper-column.hh"
  18
  19 /*
  20  * This class implements the notation specific aspects of Vaticana
  21  * style ligatures for Gregorian chant notation.
  22  */
  23
  24 class Vaticana_ligature_engraver : public Gregorian_ligature_engraver
  25 {
  26
  27 private:
  28   bool is_stacked_head (int prefix_set,
  29                         int context_info);
  30   Real align_heads (Array<Grob_info> primitives,
  31                     Real flexa_width,
  32                     Real thickness);
  33
  34 public:
  35   TRANSLATOR_DECLARATIONS (Vaticana_ligature_engraver);
  36
  37 protected:
  38   virtual Spanner *create_ligature_spanner ();
  39   virtual void transform_heads (Spanner *ligature,
  40                                 Array<Grob_info> primitives);
  41 };
  42
  43 Vaticana_ligature_engraver::Vaticana_ligature_engraver ()
  44 {
  45 }
  46
  47 Spanner *
  48 Vaticana_ligature_engraver::create_ligature_spanner ()
  49 {
  50   return make_spanner ("VaticanaLigature", SCM_EOL);
  51 }
  52
  53 bool
  54 Vaticana_ligature_engraver::is_stacked_head (int prefix_set,
  55                                              int context_info)
  56 {
  57       bool is_stacked_b;
  58
  59       // upper head of pes is stacked upon lower head of pes ...
  60       is_stacked_b = context_info & PES_UPPER;
  61
  62       // ... unless this note starts a flexa
  63       if (context_info & FLEXA_LEFT)
  64         is_stacked_b = false;
  65
  66       // ... or another pes
  67       if (context_info & PES_LOWER)
  68         is_stacked_b = false;
  69
  70       // ... or the previous note is a semivocalis or inclinatum
  71       if (context_info & AFTER_DEMINUTUM)
  72         is_stacked_b = false;
  73
  74       // auctum head is never stacked upon preceding note
  75       if (prefix_set & AUCTUM)
  76         is_stacked_b = false;
  77
  78       // virga is never stacked upon preceding note
  79       if (prefix_set & VIRGA)
  80         is_stacked_b = false;
  81
  82       // oriscus is never stacked upon preceding note
  83       if (prefix_set & ORISCUS)
  84         is_stacked_b = false;
  85
  86       if ((prefix_set & DEMINUTUM) &&
  87           !(prefix_set & INCLINATUM) &&
  88           (context_info & FLEXA_RIGHT))
  89         is_stacked_b = true; // semivocalis head of deminutus form
  90
  91       return is_stacked_b;
  92 }
  93
  94 /*
  95  * When aligning the heads, sometimes extra space is needed, e.g. to
  96  * avoid clashing with the appendix of an adjacent notehead or with an
  97  * adjacent notehead itself if it has the same pitch.  Extra space is
  98  * added at most once between to heads.
  99  */
 100 bool
 101 need_extra_space (int prev_prefix_set, int prefix_set,
 102                   int context_info, int delta_pitch)
 103 {
 104   if (prev_prefix_set & VIRGA)
 105     /*
 106      * After a virga, make a an additional small space such that the
 107      * appendix on the right side of the head does not touch the
 108      * following head.
 109      */
 110     return true;
 111
 112   if ((prefix_set & INCLINATUM) &&
 113            !(prev_prefix_set & INCLINATUM))
 114     /*
 115      * Always start a series of inclinatum heads with an extra space.
 116      */
 117     return true;
 118
 119   if ((context_info & FLEXA_LEFT) && !(context_info & PES_UPPER))
 120     /*
 121      * Before a flexa (but not within a torculus), make a an
 122      * additional small space such that the appendix on the left side
 123      * of the flexa does not touch the this head.
 124      */
 125     return true;
 126
 127   if (delta_pitch == 0)
 128     /*
 129      * If there are two adjacent noteheads with the same pitch, add
 130      * additional small space between them, such that they do not
 131      * touch each other.
 132      */
 133     return true;
 134
 135   return false;
 136 }
 137
 138 Real
 139 Vaticana_ligature_engraver::align_heads (Array<Grob_info> primitives,
 140                                          Real flexa_width,
 141                                          Real thickness)
 142 {
 143   if (!primitives.size ())
 144     {
 145       programming_error ("Vaticana_ligature: "
 146                          "empty ligature [ignored]");
 147       return 0.0;
 148     }
 149
 150   /*
 151    * The paper column where we put the whole ligature into.
 152    */
 153   Paper_column *column =
 154     dynamic_cast<Item*> (primitives[0].grob_)->get_column ();
 155
 156   Real join_thickness =
 157     thickness * column->get_layout ()->get_dimension (ly_symbol2scm ("linethickness"));
 158
 159   /*
 160    * Amount of extra space two put between some particular
 161    * configurations of adjacent heads.
 162    *
 163    * TODO: make this a property of primtive grobs.
 164    */
 165   Real extra_space = 4.0 * join_thickness;
 166
 167   /*
 168    * Keep track of the total width of the ligature.
 169    */
 170   Real ligature_width = 0.0;
 171
 172   Item *prev_primitive = 0;
 173   int prev_prefix_set = 0;
 174   for (int i = 0; i < primitives.size (); i++)
 175     {
 176       Item *primitive = dynamic_cast<Item*> (primitives[i].grob_);
 177       int prefix_set =
 178         scm_to_int (primitive->get_property ("prefix-set"));
 179       int context_info =
 180         scm_to_int (primitive->get_property ("context-info"));
 181
 182       /*
 183        * Get glyph_name, delta_pitch and context_info for this head.
 184        */
 185
 186       SCM glyph_name_scm = primitive->get_property ("glyph-name");
 187       if (glyph_name_scm == SCM_EOL)
 188         {
 189           primitive->programming_error ("Vaticana_ligature:"
 190                                         "undefined glyph-name -> "
 191                                         "ignoring grob");
 192           continue;
 193         }
 194       String glyph_name = ly_scm2string (glyph_name_scm);
 195
 196       int delta_pitch = 0;
 197       if (prev_primitive) /* urgh, need prev_primitive only here */
 198         {
 199           SCM delta_pitch_scm = prev_primitive->get_property ("delta-pitch");
 200           if (delta_pitch_scm != SCM_EOL)
 201             {
 202               delta_pitch = scm_to_int (delta_pitch_scm);
 203             }
 204           else
 205             {
 206               primitive->programming_error ("Vaticana_ligature:"
 207                                             "delta-pitch undefined -> "
 208                                             "ignoring grob");
 209               continue;
 210             }
 211         }
 212
 213       /*
 214        * Now determine width and x-offset of head.
 215        */
 216
 217       Real head_width;
 218       Real x_offset;
 219
 220       if (context_info & STACKED_HEAD)
 221         {
 222           /*
 223            * This head is stacked upon the previous one; hence, it
 224            * does not contribute to the total width of the ligature,
 225            * and its width is assumed to be 0.0.  Moreover, it is
 226            * shifted to the left by its width such that the right side
 227            * of this and the other head are horizontally aligned.
 228            */
 229           head_width = 0.0;
 230           x_offset = join_thickness -
 231             Font_interface::get_default_font (primitive)->
 232             find_by_name ("noteheads." + glyph_name).extent (X_AXIS).length ();
 233         }
 234       else if (!String::compare (glyph_name, "flexa") ||
 235                !String::compare (glyph_name, ""))
 236         {
 237           /*
 238            * This head represents either half of a flexa shape.
 239            * Hence, it is assigned half the width of this shape.
 240            */
 241           head_width = 0.5 * flexa_width;
 242           x_offset = 0.0;
 243         }
 244       else
 245         {
 246           /*
 247            * This is a regular head, placed right to the previous one.
 248            * Retrieve its width from corresponding font.
 249            */
 250           head_width =
 251             Font_interface::get_default_font (primitive)->
 252             find_by_name ("noteheads." + glyph_name).extent (X_AXIS).length ();
 253           x_offset = 0.0;
 254         }
 255
 256       /*
 257        * Save the head's final x-offset.
 258        */
 259       primitive->set_property ("x-offset",
 260                                     scm_make_real (x_offset));
 261
 262       /*
 263        * If the head is the 2nd head of a pes or flexa (but not a
 264        * flexa shape), mark this head to be joined with the left-side
 265        * neighbour head (i.e. the previous head) by a vertical beam.
 266        */
 267       if ((context_info & PES_UPPER) ||
 268           ((context_info & FLEXA_RIGHT) &&
 269            !(context_info & PES_LOWER)))
 270         {
 271           if (!prev_primitive)
 272             {
 273               primitive->programming_error ("vaticana ligature: add-join: "
 274                                             "missing previous primitive");
 275             }
 276           else
 277             {
 278               prev_primitive->set_property ("add-join",
 279                                                  ly_bool2scm (true));
 280
 281               /*
 282                * Create a small overlap of adjacent heads so that the join
 283                * can be drawn perfectly between them.
 284                */
 285               ligature_width -= join_thickness;
 286             }
 287         }
 288       else if (!String::compare (glyph_name, ""))
 289         {
 290           /*
 291            * This is the 2nd (virtual) head of flexa shape.  Join it
 292            * tightly with 1st head, i.e. do *not* add additional
 293            * space, such that next head will not be off from the flexa
 294            * shape.
 295            */
 296         }
 297
 298       if (need_extra_space (prev_prefix_set, prefix_set,
 299                             context_info, delta_pitch))
 300         ligature_width += extra_space;
 301
 302       /*
 303        * Horizontally line-up this head to form a ligature.
 304        */
 305       get_set_column (primitive, column);
 306       primitive->translate_axis (ligature_width, X_AXIS);
 307       ligature_width += head_width;
 308
 309       prev_primitive = primitive;
 310       prev_prefix_set = prefix_set;
 311     }
 312
 313   /*
 314    * Add extra horizontal padding space after ligature, such that
 315    * neighbouring ligatures do not touch each other.
 316    */
 317   ligature_width += extra_space;
 318
 319   return ligature_width;
 320 }
 321
 322 /*
 323  * Depending on the typographical features of a particular ligature
 324  * style, some prefixes may be ignored.  In particular, if a curved
 325  * flexa shape is produced, any prefixes to either of the two
 326  * contributing heads that would select a head other than punctum, is
 327  * by definition ignored.
 328  *
 329  * This function prints a warning, if the given primitive is prefixed
 330  * such that a head other than punctum would be chosen, if this
 331  * primitive were engraved as a stand-alone head.
 332  */
 333 void
 334 check_for_prefix_loss (Item *primitive)
 335 {
 336   int prefix_set =
 337     scm_to_int (primitive->get_property ("prefix-set"));
 338   if (prefix_set & ~PES_OR_FLEXA)
 339     {
 340       String prefs = Gregorian_ligature::prefixes_to_str (primitive);
 341       primitive->warning (_f ("ignored prefix (es) `%s' of this head according "
 342                               "to restrictions of the selected ligature style",
 343                               prefs.to_str0 ()));
 344     }
 345 }
 346
 347 void
 348 Vaticana_ligature_engraver::transform_heads (Spanner *ligature,
 349                                              Array<Grob_info> primitives)
 350 {
 351   Real flexa_width = robust_scm2double ( ligature->get_property ("flexa-width"), 2);
 352
 353   Real thickness = robust_scm2double ( ligature->get_property ("thickness"), 1);
 354
 355   Item *prev_primitive = 0;
 356   int prev_prefix_set = 0;
 357   int prev_context_info = 0;
 358   int prev_delta_pitch = 0;
 359   String prev_glyph_name = "";
 360   for (int i = 0; i < primitives.size (); i++) {
 361     Item *primitive = dynamic_cast<Item*> (primitives[i].grob_);
 362
 363     int delta_pitch;
 364     SCM delta_pitch_scm = primitive->get_property ("delta-pitch");
 365     if (delta_pitch_scm != SCM_EOL)
 366       {
 367         delta_pitch = scm_to_int (delta_pitch_scm);
 368       }
 369     else
 370       {
 371         primitive->programming_error ("Vaticana_ligature:"
 372                                       "delta-pitch undefined -> "
 373                                       "ignoring grob");
 374         continue;
 375       }
 376
 377     /* retrieve & complete prefix_set and context_info */
 378     int prefix_set =
 379       scm_to_int (primitive->get_property ("prefix-set"));
 380     int context_info =
 381       scm_to_int (primitive->get_property ("context-info"));
 382     if (is_stacked_head (prefix_set, context_info))
 383       {
 384         context_info |= STACKED_HEAD;
 385         primitive->set_property ("context-info",
 386                                       scm_int2num (context_info));
 387       }
 388
 389     /*
 390      * Now determine which head to typeset (this is context sensitive
 391      * information, since it depends on neighbouring heads; therefore,
 392      * this decision must be made here in the engraver rather than in
 393      * the backend).
 394      */
 395     String glyph_name;
 396     if (prefix_set & VIRGA)
 397       {
 398         glyph_name = "vaticana.punctum";
 399         primitive->set_property ("add.stem", ly_bool2scm (true));
 400       }
 401     else if (prefix_set & QUILISMA)
 402       glyph_name = "vaticana.quilisma";
 403     else if (prefix_set & ORISCUS)
 404       glyph_name = "solesmes.oriscus";
 405     else if (prefix_set & STROPHA)
 406       if (prefix_set & AUCTUM)
 407         glyph_name = "solesmes.stropha.aucta";
 408       else glyph_name = "solesmes.stropha";
 409     else if (prefix_set & INCLINATUM)
 410       if (prefix_set & AUCTUM)
 411         glyph_name = "solesmes.incl.auctum";
 412       else if (prefix_set & DEMINUTUM)
 413         glyph_name = "solesmes.incl.parvum";
 414       else
 415         glyph_name = "vaticana.inclinatum";
 416     else if (prefix_set & DEMINUTUM)
 417       if (i == 0)
 418         {
 419           // initio debilis
 420           glyph_name = "vaticana.reverse.plica";
 421         }
 422       else if (prev_delta_pitch > 0)
 423         {
 424           // epiphonus
 425           if (!(prev_context_info & FLEXA_RIGHT))
 426             /* correct head of previous primitive */
 427             if (prev_delta_pitch > 1)
 428               prev_glyph_name = "vaticana.epiphonus";
 429             else
 430               prev_glyph_name = "vaticana.vepiphonus";
 431           glyph_name = "vaticana.plica";
 432         }
 433       else // (prev_delta_pitch <= 0)
 434         {
 435           // cephalicus
 436           if (!(prev_context_info & FLEXA_RIGHT))
 437             /* correct head of previous primitive */
 438             {
 439               if (i > 1)
 440                 {
 441                   /* cephalicus head with fixed size cauda */
 442                   prev_glyph_name = "vaticana.inner.cephalicus";
 443                 }
 444               else
 445                 {
 446                   /* cephalicus head without cauda */
 447                   prev_glyph_name = "vaticana.cephalicus";
 448                 }
 449
 450               /*
 451                * Flexa has no variable size cauda if its left head is
 452                * stacked on the right head.  This is true for
 453                * cephalicus.  Hence, remove the cauda.
 454                *
 455                * Urgh: for the current implementation, this rule only
 456                * applies for cephalicus; but it is a fundamental rule.
 457                * Therefore, the following line of code should be
 458                * placed somewhere else.
 459                */
 460               prev_primitive->set_property ("add-cauda",
 461                                                  ly_bool2scm (false));
 462             }
 463           glyph_name = "vaticana.reverse.plica";
 464         }
 465     else if (prefix_set & (CAVUM | LINEA))
 466       if ((prefix_set & CAVUM) && (prefix_set & LINEA))
 467         glyph_name = "vaticana.linea.punctum.cavum";
 468       else if (prefix_set & CAVUM)
 469         glyph_name = "vaticana.punctum.cavum";
 470       else
 471         glyph_name = "vaticana.linea.punctum";
 472     else if (prefix_set & AUCTUM)
 473       if (prefix_set & ASCENDENS)
 474         glyph_name = "solesmes.auct.asc";
 475       else
 476         glyph_name = "solesmes.auct.desc";
 477     else if ((context_info & STACKED_HEAD) &&
 478              (context_info & PES_UPPER))
 479       if (prev_delta_pitch > 1)
 480         glyph_name = "vaticana.upes";
 481       else
 482         glyph_name = "vaticana.vupes";
 483     else
 484       glyph_name = "vaticana.punctum";
 485
 486     /*
 487      * This head needs a cauda, if it starts a flexa, is not the upper
 488      * head of a pes, and if it is a punctum.
 489      */
 490     if ((context_info & FLEXA_LEFT) && !(context_info & PES_UPPER))
 491       if (!String::compare (glyph_name, "vaticana.punctum"))
 492         primitive->set_property ("add-cauda", ly_bool2scm (true));
 493
 494     /*
 495      * Execptional rule for porrectus:
 496      *
 497      * If the current head is preceded by a \flexa and succeded by a
 498      * \pes (e.g. "a \flexa g \pes a"), then join the current head and
 499      * the previous head into a single curved flexa shape.
 500      */
 501     if ((context_info & FLEXA_RIGHT) && (context_info & PES_LOWER))
 502       {
 503         check_for_prefix_loss (prev_primitive);
 504         prev_glyph_name = "flexa";
 505         prev_primitive->set_property ("flexa-height",
 506                                            scm_int2num (prev_delta_pitch));
 507         prev_primitive->set_property ("flexa-width",
 508                                            scm_make_real (flexa_width));
 509         bool add_cauda = !(prev_prefix_set && PES_OR_FLEXA);
 510         prev_primitive->set_property ("add-cauda",
 511                                            ly_bool2scm (add_cauda));
 512         check_for_prefix_loss (primitive);
 513         glyph_name = "";
 514         primitive->set_property ("flexa-width",
 515                                       scm_make_real (flexa_width));
 516       }
 517
 518     /*
 519      * Exceptional rule for pes:
 520      *
 521      * If this head is stacked on the previous one due to a \pes, then
 522      * set the glyph of the previous head to that for this special
 523      * case, thereby avoiding potential vertical collision with the
 524      * current head.
 525      */
 526     if (prefix_set & PES_OR_FLEXA)
 527       {
 528         if ((context_info & PES_UPPER) && (context_info & STACKED_HEAD))
 529           {
 530             if (!String::compare (prev_glyph_name, "vaticana.punctum"))
 531               if (prev_delta_pitch > 1)
 532                 prev_glyph_name = "vaticana.lpes";
 533               else
 534                 prev_glyph_name = "vaticana.vlpes";
 535           }
 536       }
 537
 538     if (prev_primitive)
 539       prev_primitive->set_property ("glyph-name",
 540                                     scm_makfrom0str (prev_glyph_name.to_str0 ()));
 541
 542     /*
 543      * In the backend, flexa shapes and joins need to know about line
 544      * thickness.  Hence, for simplicity, let's distribute the
 545      * ligature grob's value for thickness to each ligature head (even
 546      * if not all of them need to know).
 547      */
 548     primitive->set_property ("thickness", scm_make_real (thickness));
 549
 550     prev_primitive = primitive;
 551     prev_prefix_set = prefix_set;
 552     prev_context_info = context_info;
 553     prev_delta_pitch = delta_pitch;
 554     prev_glyph_name = glyph_name;
 555   }
 556
 557   prev_primitive->set_property ("glyph-name",
 558                                 scm_makfrom0str (prev_glyph_name.to_str0 ()));
 559
 560 #if 0
 561   Real ligature_width =
 562 #endif
 563
 564   align_heads (primitives, flexa_width, thickness);
 565
 566 #if 0 // experimental code to collapse spacing after ligature
 567   /* TODO: set to max (old/new spacing-increment), since other
 568      voices/staves also may want to set this property. */
 569   Item *first_primitive = dynamic_cast<Item*> (primitives[0].grob_);
 570   Paper_column *paper_column = first_primitive->get_column ();
 571   paper_column->warning (_f ("Vaticana_ligature_engraver: "
 572                              "setting `spacing-increment = %f': ptr =%ul",
 573                              ligature_width, paper_column));
 574   paper_column->
 575     set_property ("forced-spacing", scm_make_real (ligature_width));
 576 #endif
 577 }
 578
 579
 580 ADD_TRANSLATOR (Vaticana_ligature_engraver,
 581 /* descr */       "Handles ligatures by glueing special ligature heads together.",
 582 /* creats*/       "VaticanaLigature",
 583 /* accepts */     "ligature-event",
 584 /* acks  */      "note-head-interface rest-interface",
 585 /* reads */       "",
 586 /* write */       "");