]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/beam.cc
clap
[lilypond.git] / lily / beam.cc
index a5453ac1aa447d102bf14bfa1acba9ab0720652b..2e223aaecc0a235052567044b9351b83b93c93fc 100644 (file)
@@ -21,6 +21,7 @@
   * Rewrite stem_beams.
 
   * Use Number_pair i.s.o Interval to represent (yl, yr).
+
   
   */
 
 #include "item.hh"
 #include "spanner.hh"
 #include "warn.hh"
+
+
+#define DEBUG_QUANTING 0
+
+
+#if DEBUG_QUANTING
 #include "text-item.hh"  // debug output.
 #include "font-interface.hh"  // debug output.
+#endif
 
 
-#define DEBUG_QUANTING 0
+const int INTER_QUANT_PENALTY = 1000; 
+const int SECONDARY_BEAM_DEMERIT  = 15;
+const int STEM_LENGTH_DEMERIT_FACTOR = 5;
+// possibly ridiculous, but too short stems just won't do
+const int STEM_LENGTH_LIMIT_PENALTY = 5000;
+const int DAMPING_DIRECTIION_PENALTY = 800;
+const int MUSICAL_DIRECTION_FACTOR = 400;
+const int IDEAL_SLOPE_FACTOR = 10;
+const int REGION_SIZE = 2;
 
 
 static Real
@@ -67,26 +83,17 @@ Beam::add_stem (Grob *me, Grob *s)
   add_bound_item (dynamic_cast<Spanner*> (me), dynamic_cast<Item*> (s));
 }
 
-
-/*
-  TODO: fix this for grace notes.
- */
 Real
 Beam::get_interbeam (Grob *me)
 {
-  Real slt = me->paper_l ()->get_var ("linethickness");
-  Real ss = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
-  Real thickness = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness"))
-    * ss;
-
-  int multiplicity = get_multiplicity (me);
-  Real interbeam = multiplicity < 4
-    ? (2*ss + slt - thickness) / 2.0
-    : (3*ss + slt - thickness) / 3.0;
-  
-  return interbeam;
+  SCM func = me->get_grob_property ("space-function");
+  SCM s = gh_call2 (func, me->self_scm (), gh_int2scm (get_multiplicity (me)));
+  return gh_scm2double (s);
 }
 
+/*
+  Maximum multiplicity.
+ */
 int
 Beam::get_multiplicity (Grob *me) 
 {
@@ -101,6 +108,25 @@ Beam::get_multiplicity (Grob *me)
   return m;
 }
 
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, space_function, 2);
+SCM
+Beam::space_function (SCM smob, SCM multiplicity)
+{
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  
+  Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+  Real line = me->paper_l ()->get_var ("linethickness");
+  Real thickness = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness"))
+    * staff_space;
+  
+  Real interbeam = gh_scm2int (multiplicity) < 4
+    ? (2*staff_space + line - thickness) / 2.0
+    : (3*staff_space + line - thickness) / 3.0;
+  
+  return gh_double2scm (interbeam);
+}
+
+
 /* After pre-processing all directions should be set.
    Several post-processing routines (stem, slur, script) need stem/beam
    direction.
@@ -144,13 +170,13 @@ Beam::before_line_breaking (SCM smob)
     }
   if (count >= 1)
     {
-      if (!Directional_element_interface::get (me))
-       Directional_element_interface::set (me, get_default_dir (me));
-      
-      consider_auto_knees (me);
-      set_stem_directions (me);
+      Direction d = get_default_dir (me);
+
+      consider_auto_knees (me, d);
+      set_stem_directions (me, d);
       set_stem_shorten (me);
     }
+
   return SCM_EOL;
 }
 
@@ -170,8 +196,9 @@ Beam::get_default_dir (Grob *me)
     do {
       Grob *s = stems[i];
       Direction sd = Directional_element_interface::get (s);
-      int current = sd ? (1 + d * sd)/2
-       : Stem::get_center_distance (s, (Direction)-d);
+
+      int center_distance = int(- d * Stem::head_positions (s) [-d]) >? 0;
+      int current = sd ? (1 + d * sd)/2 : center_distance;
 
       if (current)
        {
@@ -199,11 +226,10 @@ Beam::get_default_dir (Grob *me)
    Urg: non-forced should become `without/with unforced' direction,
    once stem gets cleaned-up. */
 void
-Beam::set_stem_directions (Grob *me)
+Beam::set_stem_directions (Grob *me, Direction d)
 {
   Link_array<Item> stems
     =Pointer_group_interface__extract_grobs (me, (Item*) 0, "stems");
-  Direction d = Directional_element_interface::get (me);
   
   for (int i=0; i <stems.size (); i++)
     {
@@ -220,7 +246,7 @@ Beam::set_stem_directions (Grob *me)
   `Forced' stem directions are ignored.  If you don't want auto-knees,
   don't set, or unset auto-knee-gap. */
 void
-Beam::consider_auto_knees (Grob *me)
+Beam::consider_auto_knees (Grob *me, Direction d)
 {
   SCM scm = me->get_grob_property ("auto-knee-gap");
 
@@ -231,7 +257,7 @@ Beam::consider_auto_knees (Grob *me)
       Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
       Real gap = gh_scm2double (scm) / staff_space;
 
-      Direction d = Directional_element_interface::get (me);
+
       Link_array<Item> stems=
        Pointer_group_interface__extract_grobs (me, (Item*)0, "stems");
       
@@ -315,18 +341,15 @@ Beam::set_stem_shorten (Grob *m)
 
   /* your similar cute comment here */
   shorten_f *= forced_fraction;
-  
-  me->set_grob_property ("shorten", gh_double2scm (shorten_f));
+
+  if (shorten_f)
+    me->set_grob_property ("shorten", gh_double2scm (shorten_f));
 }
 
 /*  Call list of y-dy-callbacks, that handle setting of
-    grob-properties y, dy.
-    
-    User may set grob-properties: y-position-hs and height-hs
- (to be fixed) that override the calculated y and dy.
-    
-    Because y and dy cannot be calculated and quanted separately, we
-    always calculate both, then check for user override. */
+    grob-properties
+
+*/
 MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, after_line_breaking, 1);
 SCM
 Beam::after_line_breaking (SCM smob)
@@ -340,10 +363,12 @@ Beam::after_line_breaking (SCM smob)
   if (ly_car (s) != SCM_BOOL_F)
     return SCM_UNSPECIFIED;
 
+  // one wonders if such genericity is necessary  --hwn.
   SCM callbacks = me->get_grob_property ("position-callbacks");
   for (SCM i = callbacks; gh_pair_p (i); i = ly_cdr (i))
     gh_call1 (ly_car (i), smob);
 
+  set_stem_lengths (me);  
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 
@@ -403,8 +428,45 @@ Beam::quanting (SCM smob)
 
   */
 
-  const int REGION_SIZE = 3;
-  for (int i  = -REGION_SIZE ; i < REGION_SIZE; i++)
+
+  
+  /*
+    Do stem computations.  These depend on YL and YR linearly, so we can
+    precompute for every stem 2 factors.
+   */
+  Link_array<Grob> stems=
+    Pointer_group_interface__extract_grobs (me, (Grob*)0, "stems");
+  Array<Stem_info> stem_infos;
+  Array<Real> lbase_lengths;
+  Array<Real> rbase_lengths;  
+
+  Drul_array<bool> dirs_found(0,0);
+  for (int i= 0; i < stems.size(); i++)
+    {
+      Grob*s = stems[i];
+      stem_infos.push (Stem::calc_stem_info (s));
+      dirs_found[stem_infos.top ().dir_] = true;
+
+      Real b = calc_stem_y (me, s, Interval (1,0), false);
+      lbase_lengths.push (b);
+
+      Real a = calc_stem_y (me, s, Interval (0,1), false);
+      rbase_lengths.push (a);
+    }
+
+  Direction ldir = Direction (stem_infos[0].dir_);
+  Direction rdir = Direction (stem_infos.top ().dir_);
+  bool knee_b = dirs_found[LEFT] && dirs_found[RIGHT];
+
+
+  int region_size = REGION_SIZE;
+  /*
+    Knees are harder, lets try some more possibilities for knees. 
+   */
+  if (knee_b)
+    region_size += 2;
+  
+  for (int i = -region_size ; i < region_size; i++)
     for (int j = 0; j < num_quants; j++)
       {
        quantsl.push (i + quants[j] + int (yl));
@@ -452,41 +514,17 @@ Beam::quanting (SCM smob)
        qscores[i].demerits
          += score_forbidden_quants (me, qscores[i].yl, qscores[i].yr,
                                     rad, slt, thickness, interbeam,
-                                    multiplicity); 
+                                    multiplicity, ldir, rdir); 
       }
 
 
-  /*
-    Do stem lengths.  These depend on YL and YR linearly, so we can
-    precompute for every stem 2 factors.
-   */
-  Link_array<Grob> stems=
-    Pointer_group_interface__extract_grobs (me, (Grob*)0, "stems");
-  Array<Stem_info> stem_infos;
-  Array<Real> lbase_lengths;
-  Array<Real> rbase_lengths;  
-
-  Array<int> directions;
-  for (int i= 0; i < stems.size(); i++)
-    {
-      Grob*s = stems[i];
-      stem_infos.push( Stem::calc_stem_info (s));
-
-      Real b = calc_stem_y (me, s, Interval (1,0));
-      lbase_lengths.push (b);
-
-      b = calc_stem_y (me, s, Interval (0,1));
-      rbase_lengths.push (b);
-      directions.push( Directional_element_interface::get( s));
-    }
-
   for (int i = qscores.size (); i--;)
     if (qscores[i].demerits < 100)
       {
        qscores[i].demerits
          += score_stem_lengths (stems, stem_infos,
                                 lbase_lengths, rbase_lengths,
-                                directions,
+                                knee_b,
                                 me, qscores[i].yl, qscores[i].yr);
       }
 
@@ -508,13 +546,13 @@ Beam::quanting (SCM smob)
                                  gh_double2scm (qscores[best_idx].yr))
                         );
 
-  if (DEBUG_QUANTING)
-  {
-         // debug quanting
-         me->set_grob_property ("quant-score",
-                                gh_double2scm (qscores[best_idx].demerits));
-         me->set_grob_property ("best-idx", gh_int2scm (best_idx));
-  }
+#if DEBUG_QUANTING
+
+  // debug quanting
+  me->set_grob_property ("quant-score",
+                        gh_double2scm (qscores[best_idx].demerits));
+  me->set_grob_property ("best-idx", gh_int2scm (best_idx));
+#endif
 
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
@@ -524,10 +562,12 @@ Beam::score_stem_lengths (Link_array<Grob>stems,
                          Array<Stem_info> stem_infos,
                          Array<Real> left_factor,
                          Array<Real> right_factor,
-                         Array<int> directions,
-                         Grob*me, Real yl, Real yr)
+                         bool knee, 
+                         Grob*me,
+                         Real yl, Real yr)
 {
   Real demerit_score = 0.0 ;
+  Real pen = STEM_LENGTH_LIMIT_PENALTY;
   
   for (int i=0; i < stems.size (); i++)
     {
@@ -539,21 +579,23 @@ Beam::score_stem_lengths (Link_array<Grob>stems,
        yl * left_factor[i] + right_factor[i]* yr;
 
       Stem_info info = stem_infos[i];
-      Direction d = Direction (directions[i]);
-      
-      demerit_score += 500 * ( 0 >? (info.min_y - d * current_y));
-      demerit_score += 500 * ( 0 >? (d * current_y  - info.max_y));
+      Direction d = info.dir_;
 
-      demerit_score += 5 * shrink_extra_weight (d * current_y  - info.ideal_y);
+      demerit_score += pen
+       * ( 0 >? (info.dir_ * (info.shortest_y_ - current_y)));
+      
+      demerit_score += STEM_LENGTH_DEMERIT_FACTOR
+       * shrink_extra_weight (d * current_y  - info.dir_ * info.ideal_y_);
     }
 
-  demerit_score *= 2.0  /stems.size (); 
+  demerit_score *= 2.0 stems.size (); 
 
   return demerit_score;
 }
 
 Real
-Beam::score_slopes_dy (Grob *me, Real yl, Real yr,
+Beam::score_slopes_dy (Grob *me,
+                      Real yl, Real yr,
                       Real dy_mus, Real dy_damp)
 {
   Real dy = yr - yl;
@@ -561,13 +603,12 @@ Beam::score_slopes_dy (Grob *me, Real yl, Real yr,
   Real dem = 0.0;
   if (sign (dy_damp) != sign (dy))
     {
-      dem += 800;
+      dem += DAMPING_DIRECTIION_PENALTY;
     }
-  
-   dem += 400* (0 >? (fabs (dy) - fabs (dy_mus)));
-  
 
-   dem += shrink_extra_weight (fabs (dy_damp) - fabs (dy))* 10;
+   dem += MUSICAL_DIRECTION_FACTOR * (0 >? (fabs (dy) - fabs (dy_mus)));
+   dem += shrink_extra_weight (fabs (dy_damp) - fabs (dy))* IDEAL_SLOPE_FACTOR;
+
    return dem;
 }
 
@@ -583,15 +624,16 @@ Beam::score_forbidden_quants (Grob*me,
                              Real rad,
                              Real slt,
                              Real thickness, Real interbeam,
-                             int multiplicity)
+                             int multiplicity,
+                             Direction ldir, Direction rdir)
 {
   Real dy = yr - yl;
 
   Real dem = 0.0;
   if (fabs (yl) < rad && fabs ( my_modf (yl) - 0.5) < 1e-3)
-    dem += 1000;
+    dem += INTER_QUANT_PENALTY;
   if (fabs (yr) < rad && fabs ( my_modf (yr) - 0.5) < 1e-3)
-    dem += 1000;
+    dem += INTER_QUANT_PENALTY;
 
   // todo: use multiplicity of outer stems.
   if (multiplicity >= 2)
@@ -602,13 +644,13 @@ Beam::score_forbidden_quants (Grob*me,
       Real inter = 0.5;
       Real hang = 1.0 - (thickness - slt) / 2;
       
-      Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
-      if (fabs (yl - dir * interbeam) < rad
+
+      if (fabs (yl - ldir * interbeam) < rad
          && fabs (my_modf (yl) - inter) < 1e-3)
-       dem += 15;
-      if (fabs (yr - dir * interbeam) < rad
+       dem += SECONDARY_BEAM_DEMERIT;
+      if (fabs (yr - rdir * interbeam) < rad
          && fabs (my_modf (yr) - inter) < 1e-3)
-       dem += 15;
+       dem += SECONDARY_BEAM_DEMERIT;
 
       Real eps = 1e-3;
 
@@ -620,52 +662,53 @@ Beam::score_forbidden_quants (Grob*me,
 
        --hwn
        */
-      
+
+
       // hmm, without Interval/Drul_array, you get ~ 4x same code...
-      if (fabs (yl - dir * interbeam) < rad + inter)
+      if (fabs (yl - ldir * interbeam) < rad + inter)
        {
-         if (dir == UP && dy <= eps
+         if (ldir == UP && dy <= eps
              && fabs (my_modf (yl) - sit) < eps)
-           dem += 15;
+           dem += SECONDARY_BEAM_DEMERIT;
          
-         if (dir == DOWN && dy >= eps
+         if (ldir == DOWN && dy >= eps
              && fabs (my_modf (yl) - hang) < eps)
-           dem += 15;
+           dem += SECONDARY_BEAM_DEMERIT;
        }
 
-      if (fabs (yr - dir * interbeam) < rad + inter)
+      if (fabs (yr - rdir * interbeam) < rad + inter)
        {
-         if (dir == UP && dy >= eps
+         if (rdir == UP && dy >= eps
              && fabs (my_modf (yr) - sit) < eps)
-           dem += 15;
+           dem += SECONDARY_BEAM_DEMERIT;
          
-         if (dir == DOWN && dy <= eps
+         if (rdir == DOWN && dy <= eps
              && fabs (my_modf (yr) - hang) < eps)
-           dem += 15;
+           dem += SECONDARY_BEAM_DEMERIT;
        }
       
       if (multiplicity >= 3)
        {
-         if (fabs (yl - 2 * dir * interbeam) < rad + inter)
+         if (fabs (yl - 2 * ldir * interbeam) < rad + inter)
            {
-             if (dir == UP && dy <= eps
+             if (ldir == UP && dy <= eps
                  && fabs (my_modf (yl) - straddle) < eps)
-               dem += 15;
+               dem += SECONDARY_BEAM_DEMERIT;
              
-             if (dir == DOWN && dy >= eps
+             if (ldir == DOWN && dy >= eps
                  && fabs (my_modf (yl) - straddle) < eps)
-               dem += 15;
+               dem += SECONDARY_BEAM_DEMERIT;
        }
          
-         if (fabs (yr - 2 * dir * interbeam) < rad + inter)
+         if (fabs (yr - 2 * rdir * interbeam) < rad + inter)
            {
-             if (dir == UP && dy >= eps
+             if (rdir == UP && dy >= eps
                  && fabs (my_modf (yr) - straddle) < eps)
-               dem += 15;
+               dem += SECONDARY_BEAM_DEMERIT;
              
-             if (dir == DOWN && dy <= eps
+             if (rdir == DOWN && dy <= eps
                  && fabs (my_modf (yr) - straddle) < eps)
-               dem += 15;
+               dem += SECONDARY_BEAM_DEMERIT;
            }
        }
     }
@@ -689,72 +732,180 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
       me->set_grob_property ("positions", ly_interval2scm (pos));
       return SCM_UNSPECIFIED;
     }
-  
-  Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
 
-  Interval ideal (Stem::calc_stem_info (first_visible_stem (me)).ideal_y,
-                 Stem::calc_stem_info (last_visible_stem (me)).ideal_y);
+  Interval ideal (Stem::calc_stem_info (first_visible_stem (me)).ideal_y_,
+                 Stem::calc_stem_info (last_visible_stem (me)).ideal_y_);
+
+
+
+  Array<Real> x_posns ;
+  Link_array<Item> stems=
+    Pointer_group_interface__extract_grobs (me, (Item*)0, "stems");
+  Grob *common = stems[0];
+  for (int i=1; i < stems.size (); i++)
+    common = stems[i]->common_refpoint (common, X_AXIS);
+
+  Real x0 = first_visible_stem (me)->relative_coordinate (common, X_AXIS);
+  for (int i=0; i < stems.size (); i++)
+    {
+      Item* s = stems[i];
+
+      Real x = s->relative_coordinate (common, X_AXIS) - x0;
+      x_posns.push (x);
+    }
+  Real dx = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (common, X_AXIS) - x0;
+
+  Real y =0;  
+  Real dydx = 0;
+  Real dy = 0;
   
   if (!ideal.delta ())
     {
-      Interval chord (Stem::chord_start_f (first_visible_stem (me)),
-                     Stem::chord_start_f (last_visible_stem (me)));
+      Interval chord (Stem::chord_start_y (first_visible_stem (me)),
+                     Stem::chord_start_y (last_visible_stem (me)));
 
 
       /*
-       TODO  : use scoring for this.
+       TODO -- use scoring for this.
 
        complicated, because we take stem-info.ideal for determining
        beam slopes.
-       
        */
       /* Make simple beam on middle line have small tilt */
       if (!ideal[LEFT] && chord.delta () && count == 2)
        {
-         Direction d = (Direction) (sign (chord.delta ()) * dir);
-         pos[d] = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness")) / 2
-           * dir;
+
+         /*
+           FIXME. -> UP
+         */
+         Direction d = (Direction) (sign (chord.delta ()) * UP);
+         pos[d] = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness")) / 2;
+         //                * dir;
          pos[-d] = - pos[d];
        }
       else
        {
          pos = ideal;
-         pos[LEFT] *= dir ;
-         pos[RIGHT] *= dir ;
        }
+
+      y = pos[LEFT];
+      dy = pos[RIGHT]- y;
+      dydx = dy/dx;
     }
   else
     {
       Array<Offset> ideals;
-
-      // ugh -> use commonx
-      Real x0 = first_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS);
-      Link_array<Item> stems=
-       Pointer_group_interface__extract_grobs (me, (Item*)0, "stems");
-
       for (int i=0; i < stems.size (); i++)
        {
          Item* s = stems[i];
          if (Stem::invisible_b (s))
            continue;
-         ideals.push (Offset (s->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0,
-                              Stem::calc_stem_info (s).ideal_y));
+         ideals.push (Offset (x_posns[i],
+                              Stem::calc_stem_info (s).ideal_y_));
        }
-      Real y; 
-      Real dydx;
       minimise_least_squares (&dydx, &y, ideals);
 
-      Real dx = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
-      Real dy = dydx * dx;
-      me->set_grob_property ("least-squares-dy", gh_double2scm (dy * dir));
+      dy = dydx * dx;
+      me->set_grob_property ("least-squares-dy", gh_double2scm (dy));
+      pos = Interval (y, (y+dy));
+    }
+
+  me->set_grob_property ("positions", ly_interval2scm (pos));
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
 
-      pos = Interval (y*dir, (y+dy) * dir);
+/*
+  We can't combine with previous function, since check concave and
+  slope damping comes first.
+ */
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, shift_region_to_valid, 1);
+SCM
+Beam::shift_region_to_valid (SCM grob)
+{
+  Grob *me = unsmob_grob (grob);
+  /*
+    Code dup.
+   */
+  Array<Real> x_posns ;
+  Link_array<Item> stems=
+    Pointer_group_interface__extract_grobs (me, (Item*)0, "stems");
+  Grob *common = stems[0];
+  for (int i=1; i < stems.size (); i++)
+    common = stems[i]->common_refpoint (common, X_AXIS);
+
+  Grob *fvs = first_visible_stem (me);
+
+  if (!fvs)
+    return SCM_UNSPECIFIED;
+    
+  Real x0 =fvs->relative_coordinate (common, X_AXIS);
+  for (int i=0; i < stems.size (); i++)
+    {
+      Item* s = stems[i];
+
+      Real x = s->relative_coordinate (common, X_AXIS) - x0;
+      x_posns.push (x);
     }
 
+  Grob *lvs = last_visible_stem (me);
+  if (!lvs)
+    return SCM_UNSPECIFIED;
+  
+  Real dx = lvs->relative_coordinate (common, X_AXIS) - x0;
+
+  Interval pos = ly_scm2interval ( me->get_grob_property ("positions"));
+  Real dy = pos.delta();
+  Real y = pos[LEFT];
+  Real dydx =dy/dx;
+
+  
+  /*
+    Shift the positions so that we have a chance of finding good
+    quants (i.e. no short stem failures.)
+   */
+  Interval feasible_left_point;
+  feasible_left_point.set_full ();
+  for (int i=0; i < stems.size (); i++)
+    {
+      Item* s = stems[i];
+      if (Stem::invisible_b (s))
+       continue;
+
+
+      Direction d = Stem::get_direction (s);
+
+
+      Real left_y = Stem::calc_stem_info (s).shortest_y_
+       - dydx * x_posns [i];
+
+      Interval flp ;
+      flp.set_full ();
+      flp[-d] = left_y;
+
+      feasible_left_point.intersect (flp);
+    }
+      
+  if (feasible_left_point.empty_b())
+    {
+      warning (_("Not sure that we can find a nice beam slope (no viable initial configuration found)."));
+    }
+  else if (!feasible_left_point.elem_b(y))
+    {
+      if (isinf (feasible_left_point[DOWN]))
+       y = feasible_left_point[UP] - REGION_SIZE;
+      else if (isinf (feasible_left_point[UP]))
+       y = feasible_left_point[DOWN]+ REGION_SIZE;
+      else
+       y = feasible_left_point.center ();
+    }
+  pos = Interval (y, (y+dy));
   me->set_grob_property ("positions", ly_interval2scm (pos));
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 
+
 MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, check_concave, 1);
 SCM
 Beam::check_concave (SCM smob)
@@ -775,22 +926,34 @@ Beam::check_concave (SCM smob)
   if (stems.size () < 3)
     return SCM_UNSPECIFIED;
 
-  Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
+
   /* Concaveness #1: If distance of an inner notehead to line between
      two outer noteheads is bigger than CONCAVENESS-GAP (2.0ss),
-     beam is concave (Heinz Stolba). */
+     beam is concave (Heinz Stolba).
+
+     In the case of knees, the line connecting outer heads is often
+     not related to the beam slope (it may even go in the other
+     direction). Skip the check when the outer stems point in
+     different directions. --hwn
+     
+  */
   bool concaveness1 = false;
-  Real r1 = gh_scm2double (me->get_grob_property ("concaveness-gap"));
-  if (r1 > 0)
+  SCM gap = me->get_grob_property ("concaveness-gap");
+  if (gh_number_p (gap)
+      && Stem::get_direction(stems.top ())
+         == Stem::get_direction(stems[0]))
     {
-      Real dy = Stem::chord_start_f (stems.top ())
-       - Stem::chord_start_f (stems[0]);
+      Real r1 = gh_scm2double (gap);
+      Real dy = Stem::chord_start_y (stems.top ())
+       - Stem::chord_start_y (stems[0]);
+
+      
       Real slope = dy / (stems.size () - 1);
       
-      Real y0 = Stem::chord_start_f (stems[0]);
+      Real y0 = Stem::chord_start_y (stems[0]);
       for (int i = 1; i < stems.size () - 1; i++)
        {
-         Real c = (Stem::chord_start_f (stems[i]) - y0) - i * slope;
+         Real c = (Stem::chord_start_y (stems[i]) - y0) - i * slope;
          if (c > r1)
            {
              concaveness1 = true;
@@ -801,33 +964,54 @@ Beam::check_concave (SCM smob)
 
     
   /* Concaveness #2: Sum distances of inner noteheads that fall
-     outside the interval of the two outer noteheads */
+     outside the interval of the two outer noteheads.
+
+     We only do this for beams where first and last stem have the same
+     direction. --hwn.
+
+
+     Note that "convex" stems compensate for "concave" stems.
+     (is that intentional?) --hwn.
+  */
+  
   Real concaveness2 = 0;
-  Real r2 = gh_scm2double (me->get_grob_property ("concaveness-threshold"));
-  if (!concaveness1 && r2 > 0)
+  SCM thresh = me->get_grob_property ("concaveness-threshold");
+  Real r2 = infinity_f;
+  if (!concaveness1 && gh_number_p (thresh)
+      && Stem::get_direction(stems.top ())
+         == Stem::get_direction(stems[0]))
     {
+      r2 = gh_scm2double (thresh);
+
+      Direction dir = Stem::get_direction(stems.top ());
       Real concave = 0;
-      Interval iv (Stem::chord_start_f (stems[0]),
-                  Stem::chord_start_f (stems.top ()));
+      Interval iv (Stem::chord_start_y (stems[0]),
+                  Stem::chord_start_y (stems.top ()));
       
       if (iv[MAX] < iv[MIN])
        iv.swap ();
       
       for (int i = 1; i < stems.size () - 1; i++)
        {
-         Real c = 0;
-         Real f = Stem::chord_start_f (stems[i]);
-         if ((c = f - iv[MAX]) > 0)
-           concave += c;
-         else if ((c = f - iv[MIN]) < 0)
-           concave += c;
+         Real f = Stem::chord_start_y (stems[i]);
+         concave += ((f - iv[MAX] ) >? 0) +
+           ((f - iv[MIN] ) <? 0);
        }
-      
       concave *= dir;
-
       concaveness2 = concave / (stems.size () - 2);
-      /* ugh: this is the a kludge to get input/regression/beam-concave.ly
-        to behave as baerenreiter. */
+      
+      /* ugh: this is the a kludge to get
+        input/regression/beam-concave.ly to behave as
+        baerenreiter. */
+
+      /*
+       huh? we're dividing twice (which is not scalable) meaning that
+       the longer the beam, the more unlikely it will be
+       concave. Maybe you would even expect the other way around??
+
+       --hwn.
+       
+       */
       concaveness2 /= (stems.size () - 2);
     }
   
@@ -875,52 +1059,77 @@ Beam::slope_damping (SCM smob)
       
       me->set_grob_property ("positions", ly_interval2scm (pos));
     }
-    return SCM_UNSPECIFIED;
-}
-
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, end_after_line_breaking, 1);
-SCM
-Beam::end_after_line_breaking (SCM smob)
-{
-  Grob *me = unsmob_grob (smob);
-  set_stem_lengths (me);
-  
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 
 /*
   Calculate the Y position of the stem-end, given the Y-left, Y-right
   in POS, and for stem S.
+
+  If CORRECT, correct for multiplicity of beam in case of knees.
+
+
+  TODO: junk CORRECT from this.
  */
 Real
-Beam::calc_stem_y (Grob *me, Grob* s, Interval pos)
+Beam::calc_stem_y (Grob *me, Grob* s, Interval pos, bool correct)
 {
   int beam_multiplicity = get_multiplicity (me);
-  int stem_multiplicity = (Stem::flag_i (s) - 2) >? 0;
+  int stem_multiplicity = (Stem::duration_log (s) - 2) >? 0;
+  
 
   Real thick = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness"));
   Real interbeam = get_interbeam (me);
 
   // ugh -> use commonx
-  Real x0 = first_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS);
-  Real dx = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
+  Grob * fvs = first_visible_stem (me);
+  Grob *lvs = last_visible_stem (me);
+    
+  Real x0 = fvs ? fvs->relative_coordinate (0, X_AXIS) : 0.0;
+  Real dx = fvs ? lvs->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0 : 0.0;
+  Real r = s->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
   Real dy = pos.delta ();
   Real stem_y = (dy && dx
-                ? (s->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0) / dx
+                ? r / dx
                 * dy
                 : 0) + pos[LEFT];
 
-  /* knee */
-  Direction dir  = Directional_element_interface::get (me);
-  Direction sdir = Directional_element_interface::get (s);
-  
-  /* knee */
-  if (dir!= sdir)
+  Direction my_dir = Directional_element_interface::get (s);
+  Direction first_dir = fvs? Directional_element_interface::get (fvs) : my_dir;
+
+  if (correct && my_dir != first_dir)
     {
-      stem_y -= dir * (thick / 2 + (beam_multiplicity - 1) * interbeam);
+      /*
+       WTF is happening here ?
+
+        It looks as if this is some kind of fixup for multiple kneed
+        beams to get a piece of stem at the #.
+        
+
+                x
+               |
+         =======|
+        |======#
+        |
+        |
+       x 
+
+       Rules for this kind of stuff are hairy. In any event, the
+       current stem should look at the multiplicity of its
+       predecessor.
+
+       --hwn.
+       
+       */
+      
+      // FIXME, hairy stuff
+      stem_y += my_dir * (thick / 2 + (beam_multiplicity - 1) * interbeam);
 
       // huh, why not for first visible?
 
+      /*
+       What the heck is happening here?? 
+       */
       Grob *last_visible = last_visible_stem (me);
       if (last_visible)
        {
@@ -932,7 +1141,6 @@ Beam::calc_stem_y (Grob *me, Grob* s, Interval pos)
       else
        programming_error ("No last visible stem");
     }
-
   return stem_y;
 }
 
@@ -954,23 +1162,32 @@ Beam::set_stem_lengths (Grob *me)
     if (!Stem::invisible_b (stems[i]))
       common = common->common_refpoint (stems[i], Y_AXIS);
 
-  Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
   Interval pos = ly_scm2interval (me->get_grob_property ("positions"));
   Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+
+  /*
+    DOCUMENT THIS.
+   */
+#if 0
   Real thick = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness"));
+  Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
   bool ps_testing = to_boolean (ly_symbol2scm ("ps-testing"));
+#endif
+  
   for (int i=0; i < stems.size (); i++)
     {
       Item* s = stems[i];
       if (Stem::invisible_b (s))
        continue;
 
-      Real stem_y = calc_stem_y (me, s, pos);
+      Real stem_y = calc_stem_y (me, s, pos, true);
 
+#if 0
       // doesn't play well with dvips
       if (ps_testing)
        if (Stem::get_direction (s) == dir)
          stem_y += Stem::get_direction (s) * thick / 2;
+#endif
       
       /* caution: stem measures in staff-positions */
       Real id = me->relative_coordinate (common, Y_AXIS)
@@ -1009,7 +1226,12 @@ Beam::set_beaming (Grob *me, Beaming_info_list *beaming)
 /*
   beams to go with one stem.
 
-  FIXME: clean me up.
+  FIXME: clean me up:
+
+  The beam should be constructed by one function that knows where the
+  X and Y points are, and only inspects the stems to obtain
+  multiplicity and stem directions.
+  
   */
 Molecule
 Beam::stem_beams (Grob *me, Item *here, Item *next, Item *prev, Real dydx)
@@ -1032,21 +1254,18 @@ Beam::stem_beams (Grob *me, Item *here, Item *next, Item *prev, Real dydx)
   Real nw_f;
   if (!Stem::first_head (here))
     nw_f = 0;
-  else {
-    int t = Stem::type_i (here); 
-
-    SCM proc = me->get_grob_property ("flag-width-function");
-    SCM result = gh_call1 (proc, gh_int2scm (t));
-    nw_f = gh_scm2double (result);
-  }
+  else
+    {
+      int t = Stem::duration_log (here); 
 
+      SCM proc = me->get_grob_property ("flag-width-function");
+      SCM result = gh_call1 (proc, gh_int2scm (t));
+      nw_f = gh_scm2double (result);
+    }
 
-  Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
 
   /* [Tremolo] beams on whole notes may not have direction set? */
- if (dir == CENTER)
-    dir = Directional_element_interface::get (here);
-
+  Direction dir = Directional_element_interface::get (here);
 
   /* half beams extending to the left. */
   if (prev)
@@ -1146,8 +1365,6 @@ Beam::stem_beams (Grob *me, Item *here, Item *next, Item *prev, Real dydx)
     }
   leftbeams.add_molecule (rightbeams);
 
-  /* Does beam quanting think  of the asymetry of beams? 
-     Refpoint is on bottom of symbol. (FIXTHAT) --hwn. */
   return leftbeams;
 }
 
@@ -1176,19 +1393,32 @@ Beam::brew_molecule (SCM smob)
       dx = stems.top ()->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
     }
 
-  Interval pos = ly_scm2interval (me->get_grob_property ("positions"));
+  SCM posns = me->get_grob_property ("positions");
+  Interval pos;
+  if (!ly_number_pair_p (posns))
+    {
+      programming_error ("No beam posns");
+      pos = Interval (0,0);
+    }
+  else
+    pos= ly_scm2interval (posns);
   Real dy = pos.delta ();
   Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
 
+
   for (int i=0; i < stems.size (); i++)
     {
       Item *item = stems[i];
       Item *prev = (i > 0)? stems[i-1] : 0;
       Item *next = (i < stems.size ()-1) ? stems[i+1] :0;
 
+
+      
       Molecule sb = stem_beams (me, item, next, prev, dydx);
       Real x = item->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
       sb.translate (Offset (x, x * dydx + pos[LEFT]));
+
+
       mol.add_molecule (sb);
     }
   
@@ -1197,7 +1427,7 @@ Beam::brew_molecule (SCM smob)
                      ->get_bound (LEFT)->relative_coordinate (0, X_AXIS),
                      X_AXIS);
 
-  if (DEBUG_QUANTING)
+#if (DEBUG_QUANTING)
     {
       /*
        This code prints the demerits for each beam. Perhaps this
@@ -1214,11 +1444,13 @@ Beam::brew_molecule (SCM smob)
                     "%.2f");
 
       SCM properties = Font_interface::font_alist_chain (me);
-  
-      Molecule tm = Text_item::text2molecule (me, gh_str02scm (str.ch_C ()), properties);
+
+      
+      Molecule tm = Text_item::text2molecule (me, ly_str02scm (str.ch_C ()), properties);
       mol.add_at_edge (Y_AXIS, UP, tm, 5.0);
     }
-  
+#endif
+    
   return mol.smobbed_copy ();
 }
 
@@ -1235,7 +1467,7 @@ Beam::forced_stem_count (Grob *me)
       if (Stem::invisible_b (s))
        continue;
 
-      if (((int)Stem::chord_start_f (s)) 
+      if (((int)Stem::chord_start_y (s)) 
         && (Stem::get_direction (s) != Stem::get_default_dir (s)))
         f++;
     }
@@ -1357,11 +1589,6 @@ Beam::rest_collision_callback (SCM element_smob, SCM axis)
 }
 
 
-bool
-Beam::has_interface (Grob *me)
-{
-  return me->has_interface (ly_symbol2scm ("beam-interface"));
-}
 
 
 ADD_INTERFACE (Beam, "beam-interface",
@@ -1382,5 +1609,6 @@ the ideal slope, how close the result is to the ideal stems, etc.). We
 take the best scoring combination.
 
 ",
-  "concaveness-gap concaveness-threshold dir-function quant-score auto-knee-gap gap chord-tremolo beamed-stem-shorten shorten least-squares-dy direction damping flag-width-function neutral-direction positions thickness");
+  "position-callbacks concaveness-gap concaveness-threshold dir-function quant-score auto-knee-gap gap chord-tremolo beamed-stem-shorten shorten least-squares-dy damping flag-width-function neutral-direction positions space-function thickness");
+