]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/beam.cc
release: 1.3.24
[lilypond.git] / lily / beam.cc
index b0a7deffc5429d2470eb35781c13e2b991f2885e..33f354eb26b8db304806210a67b50ab5e97b092c 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
-  (c)  1997--1999 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  (c)  1997--2000 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
     Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
 
 */
 
 */
 
+
+#include <math.h>              // tanh.
+
+#include "directional-element-interface.hh"
 #include "beaming.hh"
 #include "dimensions.hh"
 #include "beam.hh"
 #include "misc.hh"
 #include "debug.hh"
-#include "leastsquares.hh"
+#include "least-squares.hh"
 #include "stem.hh"
 #include "paper-def.hh"
 #include "lookup.hh"
@@ -81,15 +85,14 @@ Beam::do_pre_processing ()
   if (visible_stem_count () < 2)
     {
       warning (_ ("beam has less than two stems"));
-      set_elt_property ("transparent", SCM_BOOL_T);
+      //      set_elt_property ("transparent", SCM_BOOL_T);
     }
 
-  if (!get_direction ())
-    set_direction (get_default_dir ());
+  if (!directional_element (this).get ())
+    directional_element (this).set (get_default_dir ());
 
   auto_knees ();
   set_stem_directions ();
-
   set_stem_shorten (); 
 }
 
@@ -108,8 +111,8 @@ Beam::get_default_dir () const
   for (int i=0; i <stem_count (); i++)
     do { // HUH -- waar slaat dit op?
       Stem *s = stem (i);
-      int current = s->get_direction () 
-       ? (1 + d * s->get_direction ())/2
+      Direction sd = directional_element (s).get ();
+      int current = sd ? (1 + d * sd)/2
        : s->get_center_distance ((Direction)-d);
 
       if (current)
@@ -146,13 +149,13 @@ Beam::get_default_dir () const
 void
 Beam::set_stem_directions ()
 {
-  Direction d = get_direction ();
+  Direction d = directional_element (this).get ();
   for (int i=0; i <stem_count (); i++)
     {
       Stem *s = stem (i);
       SCM force = s->remove_elt_property ("dir-forced");
       if (!gh_boolean_p (force) || !gh_scm2bool (force))
-       s->set_direction (d);
+       directional_element (s).set (d);
     }
 } 
 
@@ -176,6 +179,8 @@ Beam::auto_knee (String gap_str, bool interstaff_b)
   bool knee_b = false;
   int knee_y = 0;
   SCM gap = get_elt_property (gap_str);
+  Direction d = directional_element (this).get ();
+  
   if (gh_number_p (gap))
     {
       int auto_gap_i = gh_scm2int (gap);
@@ -183,9 +188,9 @@ Beam::auto_knee (String gap_str, bool interstaff_b)
         {
          bool is_b = (bool)(calc_interstaff_dist (stem (i), this) 
            - calc_interstaff_dist (stem (i-1), this));
-         int l_y = (int)(stem (i-1)->head_positions()[get_direction ()])
+         int l_y = (int)(stem (i-1)->head_positions()[d])
            + (int)calc_interstaff_dist (stem (i-1), this);
-         int r_y = (int)(stem (i)->head_positions()[get_direction ()])
+         int r_y = (int)(stem (i)->head_positions()[d])
            + (int)calc_interstaff_dist (stem (i), this);
          int gap_i = r_y - l_y;
 
@@ -201,9 +206,9 @@ Beam::auto_knee (String gap_str, bool interstaff_b)
     {
       for (int i=0; i < stem_count (); i++)
         {
-         int y = (int)(stem (i)->head_positions()[get_direction ()])
+         int y = (int)(stem (i)->head_positions()[d])
            + (int)calc_interstaff_dist (stem (i), this);
-         stem (i)->set_direction (y < knee_y ? UP : DOWN);
+         directional_element (stem (i)).set (y < knee_y ? UP : DOWN);
          stem (i)->set_elt_property ("dir-forced", SCM_BOOL_T);
        }
     }
@@ -263,34 +268,39 @@ Beam::do_post_processing ()
   /* first, calculate y, dy */
   Real y, dy;
   calc_position_and_height (&y, &dy);
-  if (suspect_slope_b (y, dy))
-    dy = 0;
+  if (visible_stem_count ())
+    {
+      if (suspect_slope_b (y, dy))
+       dy = 0;
 
-  Real damped_dy = calc_slope_damping_f (dy);
-  Real quantised_dy = quantise_dy_f (damped_dy);
+      Real damped_dy = calc_slope_damping_f (dy);
+      Real quantised_dy = quantise_dy_f (damped_dy);
 
-  y += (dy - quantised_dy) / 2;
-  dy = quantised_dy;
-  
+      y += (dy - quantised_dy) / 2;
+      dy = quantised_dy;
+    }
   /*
     until here, we used only stem_info, which acts as if dir=up
    */
-  y *= get_direction ();
-  dy *= get_direction ();
+  y *= directional_element (this).get ();
+  dy *= directional_element (this).get ();
+
+  Staff_symbol_referencer_interface st (this);
+  Real half_space = st.staff_space () / 2;
 
-  /* set or read dy as necessary */
-  SCM s = get_elt_property ("height");
+  /* check for user-override of dy */
+  SCM s = remove_elt_property ("height-hs");
   if (gh_number_p (s))
-    dy = gh_scm2double (s);
-  else
-    set_elt_property ("height", gh_double2scm (dy));
+    {
+      dy = gh_scm2double (s) * half_space;
+    }
+  set_elt_property ("height", gh_double2scm (dy));
 
-  /* set or read y as necessary */
-  s = get_elt_property ("y-position");
+  /* check for user-override of y */
+  s = remove_elt_property ("y-position-hs");
   if (gh_number_p (s))
     {
-      y = gh_scm2double (s);
-      set_stem_length (y, dy);
+      y = gh_scm2double (s) * half_space;
     }
   else
     { 
@@ -301,8 +311,6 @@ Beam::do_post_processing ()
       set_stem_length (y, dy);
       y_shift = check_stem_length_f (y, dy);
 
-      Staff_symbol_referencer_interface st (this);
-      Real half_space = st.staff_space () / 2;
       if (y_shift > half_space / 4)
        {
          y += y_shift;
@@ -313,13 +321,14 @@ Beam::do_post_processing ()
          */
          int quant_dir = 0;
          if (abs (y_shift) > half_space / 2)
-           quant_dir = sign (y_shift) * get_direction ();
+           quant_dir = sign (y_shift) * directional_element (this).get ();
          y = quantise_y_f (y, dy, quant_dir);
-         set_stem_length (y, dy);
        }
-
-      set_elt_property ("y-position", gh_double2scm (y));
     }
+  // UGH. Y is not in staff position unit?
+  // Ik dacht datwe daar juist van weg wilden?
+  set_stem_length (y, dy);
+  set_elt_property ("y-position", gh_double2scm (y)); 
 }
 
 /*
@@ -340,18 +349,18 @@ Beam::calc_position_and_height (Real* y, Real* dy) const
       return;
     }
 
-  Least_squares ls;
+  Array<Offset> ideals;
   Real x0 = first_visible_stem ()->hpos_f ();
   for (int i=0; i < stem_count (); i++)
     {
       Stem* s = stem (i);
       if (s->invisible_b ())
         continue;
-      ls.input.push (Offset (s->hpos_f () - x0, 
-        s->calc_stem_info ().idealy_f_));
+      ideals.push (Offset (s->hpos_f () - x0, 
+                          s->calc_stem_info ().idealy_f_));
     }
   Real dydx;
-  ls.minimise (dydx, *y); // duh, takes references
+  minimise_least_squares (&dydx, y, ideals); // duh, takes references
 
   Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f () - x0;
   *dy = dydx * dx;
@@ -360,6 +369,7 @@ Beam::calc_position_and_height (Real* y, Real* dy) const
 bool
 Beam::suspect_slope_b (Real y, Real dy) const
 {
+  /* first, calculate y, dy */
   /*
     steep slope running against lengthened stem is suspect
   */
@@ -369,7 +379,7 @@ Beam::suspect_slope_b (Real y, Real dy) const
   Real steep = paper_l ()->get_var ("beam_steep_slope");
 
   Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f () - first_visible_stem ()->hpos_f ();
-  Real dydx = dy/dx;
+  Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
 
   if (((y - first_ideal > lengthened) && (dydx > steep))
       || ((y + dy - last_ideal > lengthened) && (dydx < -steep)))
@@ -396,7 +406,7 @@ Beam::calc_slope_damping_f (Real dy) const
     {
       Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f ()
        - first_visible_stem ()->hpos_f ();
-      Real dydx = dy/dx;
+      Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
       dydx = 0.6 * tanh (dydx) / damping;
       return dydx * dx;
     }
@@ -413,12 +423,16 @@ Beam::calc_stem_y_f (Stem* s, Real y, Real dy) const
   Real interbeam_f = paper_l ()->interbeam_f (beam_multiplicity);
   Real x0 = first_visible_stem ()->hpos_f ();
   Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f () - x0;
-  Real stem_y = (s->hpos_f () - x0) / dx * dy + y;
+  Real stem_y = (dy && dx ? (s->hpos_f () - x0) / dx * dy : 0) + y;
 
   /* knee */
-  if (get_direction () != s->get_direction ())
-    {
-      stem_y -= get_direction ()
+   Direction dir  = directional_element(this).get ();
+   Direction sdir = directional_element (s).get ();
+   
+    /* knee */
+   if (dir!= sdir)
+      {
+       stem_y -= dir 
        * (thick / 2 + (beam_multiplicity - 1) * interbeam_f);
 
       Staff_symbol_referencer_interface me (s);
@@ -427,7 +441,7 @@ Beam::calc_stem_y_f (Stem* s, Real y, Real dy) const
       // huh, why not for first visible?
       if (//(s != first_visible_stem ()) &&
          me.staff_symbol_l () != last.staff_symbol_l ())
-       stem_y += get_direction ()
+       stem_y += directional_element (this).get ()
          * (beam_multiplicity - stem_multiplicity) * interbeam_f;
     }
   return stem_y;
@@ -438,6 +452,8 @@ Beam::check_stem_length_f (Real y, Real dy) const
 {
   Real shorten = 0;
   Real lengthen = 0;
+  Direction dir = directional_element (this).get ();
+  
   for (int i=0; i < stem_count (); i++)
     {
       Stem* s = stem (i);
@@ -446,24 +462,20 @@ Beam::check_stem_length_f (Real y, Real dy) const
 
       Real stem_y = calc_stem_y_f (s, y, dy);
        
-      stem_y *= get_direction ();
+      stem_y *= dir;
       Stem_info info = s->calc_stem_info ();
 
-      if (stem_y > info.maxy_f_)
-       shorten = shorten <? info.maxy_f_ - stem_y;
-
-      if (stem_y < info.miny_f_)
-        lengthen = lengthen >? info.miny_f_ - stem_y; 
+      // if (0 > info.maxy_f_ - stem_y)
+      shorten = shorten <? info.maxy_f_ - stem_y;
+      // if (0 < info.miny_f_ - stem_y)
+      lengthen = lengthen >? info.miny_f_ - stem_y; 
     }
 
   if (lengthen && shorten)
     warning (_ ("weird beam vertical offset"));
 
   /* when all stems are too short, normal stems win */
-  if (shorten)
-    return shorten * get_direction ();
-  else
-    return lengthen * get_direction ();
+  return dir * ((shorten) ?  shorten : lengthen);
 }
 
 /*
@@ -541,7 +553,7 @@ Beam::quantise_y_f (Real y, Real dy, int quant_dir)
   if (a.size () <= 1)
     return y;
 
-  Real up_y = get_direction () * y;
+  Real up_y = directional_element (this).get () * y;
   Interval iv = quantise_iv (a, up_y/staff_space) * staff_space;
 
   Real q = up_y - iv[SMALLER] <= iv[BIGGER] - up_y 
@@ -549,7 +561,7 @@ Beam::quantise_y_f (Real y, Real dy, int quant_dir)
   if (quant_dir)
     q = iv[(Direction)quant_dir];
 
-  return q * get_direction ();
+  return q * directional_element (this).get ();
 }
 
 void
@@ -589,11 +601,14 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
   Real interbeam_f = paper_l ()->interbeam_f (multiplicity);
   Real thick = gh_scm2double (get_elt_property ("beam-thickness"));;
 
-  Real dy = interbeam_f;
+  Real bdy = interbeam_f;
   Real stemdx = staffline_f;
 
-  Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f () - first_visible_stem ()->hpos_f ();
-  Real dydx = get_real ("height")/dx;
+  Real dx = visible_stem_count () ?
+    last_visible_stem ()->hpos_f () - first_visible_stem ()->hpos_f ()
+    : 0.0;
+  Real dy = get_real ("height");
+  Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
 
   Molecule leftbeams;
   Molecule rightbeams;
@@ -609,6 +624,9 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
   else
     nw_f = paper_l ()->get_var ("quartwidth");
 
+
+  Direction dir = directional_element (this).get ();
+  
   /* half beams extending to the left. */
   if (prev)
     {
@@ -627,7 +645,7 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
       for (int j = 0; j  < lhalfs; j++)
        {
          Molecule b (a);
-         b.translate_axis (-get_direction () * dy * (lwholebeams+j), Y_AXIS);
+         b.translate_axis (-dir * bdy * (lwholebeams+j), Y_AXIS);
          leftbeams.add_molecule (b);
        }
     }
@@ -652,7 +670,7 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
          for (; j  < nogap; j++)
            {
              Molecule b (a);
-             b.translate_axis (-get_direction () * dy * j, Y_AXIS);
+             b.translate_axis (-dir  * bdy * j, Y_AXIS);
              rightbeams.add_molecule (b);
            }
          // TODO: notehead widths differ for different types
@@ -664,10 +682,7 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
       for (; j  < rwholebeams; j++)
        {
          Molecule b (a);
-         if (!here->invisible_b ())
-           b.translate (Offset (gap_f, -get_direction () * dy * j));
-         else
-           b.translate (Offset (0, -get_direction () * dy * j));
+         b.translate (Offset (here->invisible_b () ? 0 : gap_f, -dir * bdy * j));
          rightbeams.add_molecule (b);
        }
 
@@ -678,7 +693,7 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
       for (; j  < rwholebeams + rhalfs; j++)
        {
          Molecule b (a);
-         b.translate_axis (-get_direction () * dy * j, Y_AXIS);
+         b.translate_axis (- dir * bdy * j, Y_AXIS);
          rightbeams.add_molecule (b);
        }
 
@@ -699,10 +714,21 @@ Beam::do_brew_molecule_p () const
   Molecule *mol_p = new Molecule;
   if (!stem_count ())
     return mol_p;
+  Real x0,dx;
+  if (visible_stem_count ())
+    {
+      x0 = first_visible_stem ()->hpos_f ();
+      dx = last_visible_stem ()->hpos_f () - x0;
+    }
+  else
+    {
+      x0 = stem (0)->hpos_f ();
+      dx = stem_top ()->hpos_f () - x0;
+    }
   
-  Real x0 = first_visible_stem ()->hpos_f ();
-  Real dx = last_visible_stem ()->hpos_f () - x0;
-  Real dydx = get_real ("height")/dx;
+  
+  Real dy = get_real ("height");
+  Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
   Real y = get_real ("y-position");
   for (int j=0; j <stem_count (); j++)
     {
@@ -790,9 +816,6 @@ Beam::first_visible_stem () const
       if (!s->invisible_b ())
         return s;
     }
-
-  assert (0);
-
   return 0;
 }
 
@@ -805,8 +828,5 @@ Beam::last_visible_stem () const
       if (!s->invisible_b ())
         return s;
     }
-
-  assert (0);
-  // sigh
   return 0;
 }