]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/beam-quanting.cc
Merge branch 'master' of ssh://jneem@git.sv.gnu.org/srv/git/lilypond
[lilypond.git] / lily / beam-quanting.cc
index 5f44ef840cf2fa4b8892d4cf0622c20f6fa44fcc..cf933d500bc3d3071d1386fdb172e8391bb51465 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
-  (c) 1997--2005 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  (c) 1997--2008 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
   Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
 */
 
   Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
 */
 
 #include <algorithm>
 using namespace std;
 
 #include <algorithm>
 using namespace std;
 
-#include "warn.hh"
-#include "staff-symbol-referencer.hh"
-#include "stem.hh"
+#include "grob.hh"
+#include "align-interface.hh"
+#include "international.hh"
 #include "output-def.hh"
 #include "pointer-group-interface.hh"
 #include "output-def.hh"
 #include "pointer-group-interface.hh"
-#include "align-interface.hh"
+#include "staff-symbol-referencer.hh"
+#include "stem.hh"
+#include "warn.hh"
+#include "main.hh"
 
 Real
 get_detail (SCM alist, SCM sym, Real def)
 
 Real
 get_detail (SCM alist, SCM sym, Real def)
@@ -34,15 +37,17 @@ Beam_quant_parameters::fill (Grob *him)
 {
   SCM details = him->get_property ("details");
 
 {
   SCM details = him->get_property ("details");
 
+  /* 
+     TODO: The default values should be copied to define-grobs.scm.
+   */
   INTER_QUANT_PENALTY = get_detail (details, ly_symbol2scm ("inter-quant-penalty"), 1000.0);
   SECONDARY_BEAM_DEMERIT = get_detail (details, ly_symbol2scm ("secondary-beam-demerit"), 10.0);
   STEM_LENGTH_DEMERIT_FACTOR = get_detail (details, ly_symbol2scm ("stem-length-demerit-factor"), 5);
   REGION_SIZE = get_detail (details, ly_symbol2scm ("region-size"), 2);
   BEAM_EPS = get_detail (details, ly_symbol2scm ("beam-eps"), 1e-3);
   INTER_QUANT_PENALTY = get_detail (details, ly_symbol2scm ("inter-quant-penalty"), 1000.0);
   SECONDARY_BEAM_DEMERIT = get_detail (details, ly_symbol2scm ("secondary-beam-demerit"), 10.0);
   STEM_LENGTH_DEMERIT_FACTOR = get_detail (details, ly_symbol2scm ("stem-length-demerit-factor"), 5);
   REGION_SIZE = get_detail (details, ly_symbol2scm ("region-size"), 2);
   BEAM_EPS = get_detail (details, ly_symbol2scm ("beam-eps"), 1e-3);
-
-  // possibly ridiculous, but too short stems just won't do
   STEM_LENGTH_LIMIT_PENALTY = get_detail (details, ly_symbol2scm ("stem-length-limit-penalty"), 5000);
   DAMPING_DIRECTION_PENALTY = get_detail (details, ly_symbol2scm ("damping-direction-penalty"), 800);
   STEM_LENGTH_LIMIT_PENALTY = get_detail (details, ly_symbol2scm ("stem-length-limit-penalty"), 5000);
   DAMPING_DIRECTION_PENALTY = get_detail (details, ly_symbol2scm ("damping-direction-penalty"), 800);
+  HINT_DIRECTION_PENALTY = get_detail (details, ly_symbol2scm ("hint-direction-penalty"), 20);
   MUSICAL_DIRECTION_FACTOR = get_detail (details, ly_symbol2scm ("musical-direction-factor"), 400);
   IDEAL_SLOPE_FACTOR = get_detail (details, ly_symbol2scm ("ideal-slope-factor"), 10);
   ROUND_TO_ZERO_SLOPE = get_detail (details, ly_symbol2scm ("round-to-zero-slope"), 0.02);
   MUSICAL_DIRECTION_FACTOR = get_detail (details, ly_symbol2scm ("musical-direction-factor"), 400);
   IDEAL_SLOPE_FACTOR = get_detail (details, ly_symbol2scm ("ideal-slope-factor"), 10);
   ROUND_TO_ZERO_SLOPE = get_detail (details, ly_symbol2scm ("round-to-zero-slope"), 0.02);
@@ -60,8 +65,8 @@ struct Quant_score
   Real yr;
   Real demerits;
 
   Real yr;
   Real demerits;
 
-#if DEBUG_QUANTING
-  String score_card_;
+#if DEBUG_BEAM_SCORING
+  string score_card_;
 #endif
 };
 
 #endif
 };
 
@@ -77,11 +82,11 @@ struct Quant_score
 */
 
 int
 */
 
 int
-best_quant_score_idx (Array<Quant_score> const &qscores)
+best_quant_score_idx (vector<Quant_score> const &qscores)
 {
   Real best = 1e6;
   int best_idx = -1;
 {
   Real best = 1e6;
   int best_idx = -1;
-  for (int i = qscores.size (); i--;)
+  for (vsize i = qscores.size (); i--;)
     {
       if (qscores[i].demerits < best)
        {
     {
       if (qscores[i].demerits < best)
        {
@@ -108,7 +113,6 @@ Beam::quanting (SCM smob, SCM posns)
   /*
     Calculations are relative to a unit-scaled staff, i.e. the quants are
     divided by the current staff_space.
   /*
     Calculations are relative to a unit-scaled staff, i.e. the quants are
     divided by the current staff_space.
-
   */
   Real ss = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
   Real thickness = Beam::get_thickness (me) / ss;
   */
   Real ss = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
   Real thickness = Beam::get_thickness (me) / ss;
@@ -122,14 +126,13 @@ Beam::quanting (SCM smob, SCM posns)
   Real quants [] = {straddle, sit, inter, hang };
 
   int num_quants = int (sizeof (quants) / sizeof (Real));
   Real quants [] = {straddle, sit, inter, hang };
 
   int num_quants = int (sizeof (quants) / sizeof (Real));
-  Array<Real> quantsl;
-  Array<Real> quantsr;
+  vector<Real> quantsl;
+  vector<Real> quantsr;
 
   /*
     going to REGION_SIZE == 2, yields another 0.6 second with
     wtk1-fugue2.
 
 
   /*
     going to REGION_SIZE == 2, yields another 0.6 second with
     wtk1-fugue2.
 
-
     (result indexes between 70 and 575)  ? --hwn.
 
   */
     (result indexes between 70 and 575)  ? --hwn.
 
   */
@@ -138,56 +141,56 @@ Beam::quanting (SCM smob, SCM posns)
     Do stem computations.  These depend on YL and YR linearly, so we can
     precompute for every stem 2 factors.
   */
     Do stem computations.  These depend on YL and YR linearly, so we can
     precompute for every stem 2 factors.
   */
-  Link_array<Grob> stems
+  vector<Grob*> stems
     = extract_grob_array (me, "stems");
     = extract_grob_array (me, "stems");
-  Array<Stem_info> stem_infos;
-  Array<Real> base_lengths;
-  Array<Real> stem_xposns;
+  vector<Stem_info> stem_infos;
+  vector<Real> base_lengths;
+  vector<Real> stem_xposns;
 
   Drul_array<bool> dirs_found (0, 0);
   Grob *common[2];
   for (int a = 2; a--;)
     common[a] = common_refpoint_of_array (stems, me, Axis (a));
 
 
   Drul_array<bool> dirs_found (0, 0);
   Grob *common[2];
   for (int a = 2; a--;)
     common[a] = common_refpoint_of_array (stems, me, Axis (a));
 
-  Grob *fvs = first_visible_stem (me);
-  Grob *lvs = last_visible_stem (me);
+  Grob *fvs = first_normal_stem (me);
+  Grob *lvs = last_normal_stem (me);
   Real xl = fvs ? fvs->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS) : 0.0;
   Real xr = fvs ? lvs->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS) : 0.0;
 
   /*
   Real xl = fvs ? fvs->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS) : 0.0;
   Real xr = fvs ? lvs->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS) : 0.0;
 
   /*
-    We store some info to quickly interpolate.
-
-    Sometimes my head is screwed on backwards.  The stemlength are
-    AFFINE linear in YL and YR. If YL == YR == 0, then we might have
+    We store some info to quickly interpolate.  The stemlength are
+    affine linear in YL and YR. If YL == YR == 0, then we might have
     stem_y != 0.0, when we're cross staff.
 
   */
     stem_y != 0.0, when we're cross staff.
 
   */
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *s = stems[i];
 
       Stem_info si (Stem::get_stem_info (s));
       si.scale (1 / ss);
     {
       Grob *s = stems[i];
 
       Stem_info si (Stem::get_stem_info (s));
       si.scale (1 / ss);
-      stem_infos.push (si);
-      dirs_found[stem_infos.top ().dir_] = true;
+      stem_infos.push_back (si);
+      dirs_found[stem_infos.back ().dir_] = true;
 
       bool f = to_boolean (s->get_property ("french-beaming"))
        && s != lvs && s != fvs;
 
 
       bool f = to_boolean (s->get_property ("french-beaming"))
        && s != lvs && s != fvs;
 
-      base_lengths.push (calc_stem_y (me, s, common, xl, xr,
-                                     Interval (0, 0), f) / ss);
-      stem_xposns.push (s->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS));
-    }
+      if (Stem::is_normal_stem (s))
+       {
+         base_lengths.push_back (calc_stem_y (me, s, common, xl, xr, CENTER, 
+                                              Interval (0, 0), f) / ss);
+       }
+      else
+       {
+         base_lengths.push_back (0);
+       }
 
 
-  bool xstaff = false;
-  if (lvs && fvs)
-    {
-      Grob *commony = fvs->common_refpoint (lvs, Y_AXIS);
-      xstaff = Align_interface::has_interface (commony);
+      stem_xposns.push_back (s->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS));
     }
     }
+  bool xstaff = Align_interface::has_interface (common[Y_AXIS]);
 
   Direction ldir = Direction (stem_infos[0].dir_);
 
   Direction ldir = Direction (stem_infos[0].dir_);
-  Direction rdir = Direction (stem_infos.top ().dir_);
+  Direction rdir = Direction (stem_infos.back ().dir_);
   bool is_knee = dirs_found[LEFT] && dirs_found[RIGHT];
 
   int region_size = (int) parameters.REGION_SIZE;
   bool is_knee = dirs_found[LEFT] && dirs_found[RIGHT];
 
   int region_size = (int) parameters.REGION_SIZE;
@@ -204,28 +207,28 @@ Beam::quanting (SCM smob, SCM posns)
   for (int i = -region_size; i < region_size; i++)
     for (int j = 0; j < num_quants; j++)
       {
   for (int i = -region_size; i < region_size; i++)
     for (int j = 0; j < num_quants; j++)
       {
-       quantsl.push (i + quants[j] + int (yl));
-       quantsr.push (i + quants[j] + int (yr));
+       quantsl.push_back (i + quants[j] + int (yl));
+       quantsr.push_back (i + quants[j] + int (yr));
       }
 
       }
 
-  Array<Quant_score> qscores;
+  vector<Quant_score> qscores;
 
 
-  for (int l = 0; l < quantsl.size (); l++)
-    for (int r = 0; r < quantsr.size (); r++)
+  for (vsize l = 0; l < quantsl.size (); l++)
+    for (vsize r = 0; r < quantsr.size (); r++)
       {
        Quant_score qs;
        qs.yl = quantsl[l];
        qs.yr = quantsr[r];
        qs.demerits = 0.0;
 
       {
        Quant_score qs;
        qs.yl = quantsl[l];
        qs.yr = quantsr[r];
        qs.demerits = 0.0;
 
-       qscores.push (qs);
+       qscores.push_back (qs);
       }
 
   /* This is a longish function, but we don't separate this out into
      neat modular separate subfunctions, as the subfunctions would be
      called for many values of YL, YR. By precomputing various
      parameters outside of the loop, we can save a lot of time. */
       }
 
   /* This is a longish function, but we don't separate this out into
      neat modular separate subfunctions, as the subfunctions would be
      called for many values of YL, YR. By precomputing various
      parameters outside of the loop, we can save a lot of time. */
-  for (int i = qscores.size (); i--;)
+  for (vsize i = qscores.size (); i--;)
     {
       Real d = score_slopes_dy (qscores[i].yl, qscores[i].yr,
                                dy_mus, yr- yl,
     {
       Real d = score_slopes_dy (qscores[i].yl, qscores[i].yr,
                                dy_mus, yr- yl,
@@ -233,7 +236,7 @@ Beam::quanting (SCM smob, SCM posns)
                                xstaff, &parameters);
       qscores[i].demerits += d;
 
                                xstaff, &parameters);
       qscores[i].demerits += d;
 
-#if DEBUG_QUANTING
+#if DEBUG_BEAM_SCORING
       qscores[i].score_card_ += to_string ("S%.2f", d);
 #endif
     }
       qscores[i].score_card_ += to_string ("S%.2f", d);
 #endif
     }
@@ -241,12 +244,12 @@ Beam::quanting (SCM smob, SCM posns)
   Real rad = Staff_symbol_referencer::staff_radius (me);
   Drul_array<int> edge_beam_counts
     (Stem::beam_multiplicity (stems[0]).length () + 1,
   Real rad = Staff_symbol_referencer::staff_radius (me);
   Drul_array<int> edge_beam_counts
     (Stem::beam_multiplicity (stems[0]).length () + 1,
-     Stem::beam_multiplicity (stems.top ()).length () + 1);
+     Stem::beam_multiplicity (stems.back ()).length () + 1);
 
   Real beam_translation = get_beam_translation (me) / ss;
 
   Real reasonable_score = (is_knee) ? 200000 : 100;
 
   Real beam_translation = get_beam_translation (me) / ss;
 
   Real reasonable_score = (is_knee) ? 200000 : 100;
-  for (int i = qscores.size (); i--;)
+  for (vsize i = qscores.size (); i--;)
     if (qscores[i].demerits < reasonable_score)
       {
        Real d = score_forbidden_quants (qscores[i].yl, qscores[i].yr,
     if (qscores[i].demerits < reasonable_score)
       {
        Real d = score_forbidden_quants (qscores[i].yl, qscores[i].yr,
@@ -254,12 +257,12 @@ Beam::quanting (SCM smob, SCM posns)
                                         edge_beam_counts, ldir, rdir, &parameters);
        qscores[i].demerits += d;
 
                                         edge_beam_counts, ldir, rdir, &parameters);
        qscores[i].demerits += d;
 
-#if DEBUG_QUANTING
+#if DEBUG_BEAM_SCORING
        qscores[i].score_card_ += to_string (" F %.2f", d);
 #endif
       }
 
        qscores[i].score_card_ += to_string (" F %.2f", d);
 #endif
       }
 
-  for (int i = qscores.size (); i--;)
+  for (vsize i = qscores.size (); i--;)
     if (qscores[i].demerits < reasonable_score)
       {
        Real d = score_stem_lengths (stems, stem_infos,
     if (qscores[i].demerits < reasonable_score)
       {
        Real d = score_stem_lengths (stems, stem_infos,
@@ -269,24 +272,22 @@ Beam::quanting (SCM smob, SCM posns)
                                     qscores[i].yl, qscores[i].yr, &parameters);
        qscores[i].demerits += d;
 
                                     qscores[i].yl, qscores[i].yr, &parameters);
        qscores[i].demerits += d;
 
-#if DEBUG_QUANTING
+#if DEBUG_BEAM_SCORING
        qscores[i].score_card_ += to_string (" L %.2f", d);
 #endif
       }
 
   int best_idx = best_quant_score_idx (qscores);
 
        qscores[i].score_card_ += to_string (" L %.2f", d);
 #endif
       }
 
   int best_idx = best_quant_score_idx (qscores);
 
-#if DEBUG_QUANTING
+#if DEBUG_BEAM_SCORING
   SCM inspect_quants = me->get_property ("inspect-quants");
   SCM inspect_quants = me->get_property ("inspect-quants");
-  if (to_boolean (me->layout ()->lookup_variable (ly_symbol2scm ("debug-beam-quanting")))
+  if (to_boolean (me->layout ()->lookup_variable (ly_symbol2scm ("debug-beam-scoring")))
       && scm_is_pair (inspect_quants))
     {
       Drul_array<Real> ins = ly_scm2interval (inspect_quants);
 
       && scm_is_pair (inspect_quants))
     {
       Drul_array<Real> ins = ly_scm2interval (inspect_quants);
 
-      int i = 0;
-
       Real mindist = 1e6;
       Real mindist = 1e6;
-      for (; i < qscores.size (); i++)
+      for (vsize i = 0; i < qscores.size (); i++)
        {
          Real d = fabs (qscores[i].yl- ins[LEFT]) + fabs (qscores[i].yr - ins[RIGHT]);
          if (d < mindist)
        {
          Real d = fabs (qscores[i].yl- ins[LEFT]) + fabs (qscores[i].yr - ins[RIGHT]);
          if (d < mindist)
@@ -296,7 +297,7 @@ Beam::quanting (SCM smob, SCM posns)
            }
        }
       if (mindist > 1e5)
            }
        }
       if (mindist > 1e5)
-       programming_error ("can't find quant");
+       programming_error ("cannot find quant");
     }
 #endif
 
     }
 #endif
 
@@ -312,15 +313,15 @@ Beam::quanting (SCM smob, SCM posns)
                                          qscores[best_idx].yr);
     }
   
                                          qscores[best_idx].yr);
     }
   
-#if DEBUG_QUANTING
+#if DEBUG_BEAM_SCORING
   if (best_idx >= 0
   if (best_idx >= 0
-      && to_boolean (me->layout ()->lookup_variable (ly_symbol2scm ("debug-beam-quanting"))))
+      && to_boolean (me->layout ()->lookup_variable (ly_symbol2scm ("debug-beam-scoring"))))
     {
       qscores[best_idx].score_card_ += to_string ("i%d", best_idx);
 
       // debug quanting
       me->set_property ("quant-score",
     {
       qscores[best_idx].score_card_ += to_string ("i%d", best_idx);
 
       // debug quanting
       me->set_property ("quant-score",
-                       scm_makfrom0str (qscores[best_idx].score_card_.to_str0 ()));
+                       ly_string2scm (qscores[best_idx].score_card_));
     }
 #endif
 
     }
 #endif
 
@@ -328,10 +329,10 @@ Beam::quanting (SCM smob, SCM posns)
 }
 
 Real
 }
 
 Real
-Beam::score_stem_lengths (Link_array<Grob> const &stems,
-                         Array<Stem_info> const &stem_infos,
-                         Array<Real> const &base_stem_ys,
-                         Array<Real> const &stem_xs,
+Beam::score_stem_lengths (vector<Grob*> const &stems,
+                         vector<Stem_info> const &stem_infos,
+                         vector<Real> const &base_stem_ys,
+                         vector<Real> const &stem_xs,
                          Real xl, Real xr,
                          bool knee,
                          Real yl, Real yr,
                          Real xl, Real xr,
                          bool knee,
                          Real yl, Real yr,
@@ -342,10 +343,10 @@ Beam::score_stem_lengths (Link_array<Grob> const &stems,
   Drul_array<Real> score (0, 0);
   Drul_array<int> count (0, 0);
 
   Drul_array<Real> score (0, 0);
   Drul_array<int> count (0, 0);
 
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *s = stems[i];
     {
       Grob *s = stems[i];
-      if (Stem::is_invisible (s))
+      if (!Stem::is_normal_stem (s))
        continue;
 
       Real x = stem_xs[i];
        continue;
 
       Real x = stem_xs[i];
@@ -376,8 +377,7 @@ Beam::score_stem_lengths (Link_array<Grob> const &stems,
   Direction d = DOWN;
   do
     score[d] /= max (count[d], 1);
   Direction d = DOWN;
   do
     score[d] /= max (count[d], 1);
-  while (flip (&d) != DOWN)
-    ;
+  while (flip (&d) != DOWN);
 
   return score[LEFT] + score[RIGHT];
 }
 
   return score[LEFT] + score[RIGHT];
 }
@@ -400,10 +400,19 @@ Beam::score_slopes_dy (Real yl, Real yr,
     TODO: find a way to incorporate the complexity of the beam in this
     penalty.
   */
     TODO: find a way to incorporate the complexity of the beam in this
     penalty.
   */
-  if (fabs (dy / dx) > parameters->ROUND_TO_ZERO_SLOPE
-      && sign (dy_damp) != sign (dy))
-    dem += parameters->DAMPING_DIRECTION_PENALTY;
-
+  if (sign (dy_damp) != sign (dy))
+    {
+      if (!dy)
+       {
+         if (fabs (dy_damp / dx) > parameters->ROUND_TO_ZERO_SLOPE)
+           dem += parameters->DAMPING_DIRECTION_PENALTY;
+         else
+           dem += parameters->HINT_DIRECTION_PENALTY;
+       }
+      else
+       dem += parameters->DAMPING_DIRECTION_PENALTY;
+    }
+  
   dem += parameters->MUSICAL_DIRECTION_FACTOR
     * max (0.0, (fabs (dy) - fabs (dy_mus)));
 
   dem += parameters->MUSICAL_DIRECTION_FACTOR
     * max (0.0, (fabs (dy) - fabs (dy_mus)));