]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/beam.cc
* scm/slur.scm (default-slur-extremity-offset-alist)
[lilypond.git] / lily / beam.cc
index 9f15cdc24e67c5462845080eb7c0107762bb3e14..82491cd972bc365fa337d06ded36056d7287d31c 100644 (file)
@@ -1,18 +1,16 @@
 /*
   beam.cc -- implement Beam
-
+  
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
-
-   (c)  1997--2002 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
-    Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
-
+  
+  (c)  1997--2002 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
+  
 */
 
 /*
   [TODO]
 
-  * different left/right quanting: slope, multiplicity
-  
   * Fix TODO
   
   * Junk stem_info.
@@ -21,7 +19,9 @@
     It may only set directions for stems.
 
   * Rewrite stem_beams.
-    
+
+  * Use Number_pair i.s.o Interval to represent (yl, yr).
+  
   */
 
 
 #include "item.hh"
 #include "spanner.hh"
 #include "warn.hh"
+#include "text-item.hh"  // debug output.
+#include "font-interface.hh"  // debug output.
+
+
+#define DEBUG_QUANTING 0
+
+
+static Real
+shrink_extra_weight (Real x)
+{
+  return fabs (x) * ((x < 0) ? 1.5 : 1.0);
+}
 
 void
 Beam::add_stem (Grob *me, Grob *s)
@@ -55,6 +67,35 @@ 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)
+{
+  int multiplicity = get_multiplicity (me);
+  Real ss = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+  
+  SCM s = me->get_grob_property ("beam-space");
+  if (gh_number_p (s))
+    return gh_scm2double (s) * ss;
+  else if (s != SCM_EOL && gh_list_p (s))
+    return gh_scm2double (scm_list_ref (s,
+                                       gh_int2scm (multiplicity - 1
+                                                   <? scm_ilength (s) - 1)))
+      * ss;
+  
+  Real slt = me->paper_l ()->get_var ("linethickness");
+  Real thickness = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness")) * ss;
+
+  Real interbeam = multiplicity < 4
+    ? (2*ss + slt - thickness) / 2.0
+    : (3*ss + slt - thickness) / 3.0;
+  
+  return interbeam;
+}
+
 int
 Beam::get_multiplicity (Grob *me) 
 {
@@ -146,7 +187,6 @@ Beam::get_default_dir (Grob *me)
          total[d] += current;
          count[d] ++;
        }
-
     } while (flip (&d) != DOWN);
   
   SCM func = me->get_grob_property ("dir-function");
@@ -252,9 +292,16 @@ Beam::consider_auto_knees (Grob *me)
 }
 
 /* Set stem's shorten property if unset.
-   TODO:
+
+ TODO:
    take some y-position (chord/beam/nearest?) into account
-   scmify forced-fraction */
+   scmify forced-fraction
+
+   TODO:
+   
+   why is shorten stored in beam, and not directly in stem?
+
+*/
 void
 Beam::set_stem_shorten (Grob *m)
 {
@@ -285,7 +332,7 @@ Beam::set_stem_shorten (Grob *m)
     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.
+ (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. */
@@ -309,6 +356,333 @@ Beam::after_line_breaking (SCM smob)
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 
+struct Quant_score
+{
+  Real yl;
+  Real yr;
+  Real demerits;
+};
+
+
+/*
+  TODO:
+  
+   - Make all demerits customisable
+
+   - One sensible check per demerit (what's this --hwn)
+
+   - Add demerits for quants per se, as to forbid a specific quant
+     entirely
+
+*/
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, quanting, 1);
+SCM
+Beam::quanting (SCM smob)
+{
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+
+  SCM s = me->get_grob_property ("positions");
+  Real yl = gh_scm2double (gh_car (s));
+  Real yr = gh_scm2double (gh_cdr (s));
+
+  Real ss = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+  Real thickness = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness")) / ss;
+  Real slt = me->paper_l ()->get_var ("linethickness") / ss;
+
+
+  SCM sdy = me->get_grob_property ("least-squares-dy");
+  Real dy_mus = gh_number_p (sdy) ? gh_scm2double (sdy) : 0.0;
+  
+  Real straddle = 0.0;
+  Real sit = (thickness - slt) / 2;
+  Real inter = 0.5;
+  Real hang = 1.0 - (thickness - slt) / 2;
+  Real quants [] = {straddle, sit, inter, hang };
+  
+  int num_quants = int (sizeof (quants)/sizeof (Real));
+  Array<Real> quantsl;
+  Array<Real> quantsr;
+
+  /*
+    going to REGION_SIZE == 2, yields another 0.6 second with
+    wtk1-fugue2.
+
+
+    (result indexes between 70 and 575)  ? --hwn. 
+
+  */
+
+  const int REGION_SIZE = 3;
+  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));
+      }
+
+  Array<Quant_score> qscores;
+  
+  for (int l =0; l < quantsl.size (); l++)  
+    for (int r =0; r < quantsr.size (); r++)
+      {
+       Quant_score qs;
+       qs.yl = quantsl[l];
+       qs.yr = quantsr[r];
+       qs.demerits = 0.0;
+       
+       qscores.push (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.
+
+  */
+  for (int i = qscores.size (); i--;)
+    if (qscores[i].demerits < 100)
+      {
+       qscores[i].demerits
+         += score_slopes_dy (me, qscores[i].yl, qscores[i].yr,
+                             dy_mus, yr- yl); 
+      }
+
+  Real rad = Staff_symbol_referencer::staff_radius (me);
+  int multiplicity = get_multiplicity (me);
+  Real interbeam = multiplicity < 4
+    ? (2*ss + slt - thickness) / 2.0
+     : (3*ss + slt - thickness) / 3.0;
+
+  for (int i = qscores.size (); i--;)
+    if (qscores[i].demerits < 100)
+      {
+       qscores[i].demerits
+         += score_forbidden_quants (me, qscores[i].yl, qscores[i].yr,
+                                    rad, slt, thickness, interbeam,
+                                    multiplicity); 
+      }
+
+
+  /*
+    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,
+                                me, qscores[i].yl, qscores[i].yr);
+      }
+
+
+  Real best = 1e6;
+  int best_idx = -1;
+  for (int i = qscores.size (); i--;)
+    {
+      if (qscores[i].demerits < best)
+       {
+         best = qscores [i].demerits ;
+         best_idx = i;
+       }
+    }
+
+  
+  me->set_grob_property ("positions",
+                        gh_cons (gh_double2scm (qscores[best_idx].yl),
+                                 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));
+  }
+
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
+Real
+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)
+{
+  Real demerit_score = 0.0 ;
+  
+  for (int i=0; i < stems.size (); i++)
+    {
+      Grob* s = stems[i];
+      if (Stem::invisible_b (s))
+       continue;
+
+      Real current_y =
+       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));
+
+      demerit_score += 5 * shrink_extra_weight (d * current_y  - info.ideal_y);
+    }
+
+  demerit_score *= 2.0  /stems.size (); 
+
+  return demerit_score;
+}
+
+Real
+Beam::score_slopes_dy (Grob *me, Real yl, Real yr,
+                      Real dy_mus, Real dy_damp)
+{
+  Real dy = yr - yl;
+
+  Real dem = 0.0;
+  if (sign (dy_damp) != sign (dy))
+    {
+      dem += 800;
+    }
+  
+   dem += 400* (0 >? (fabs (dy) - fabs (dy_mus)));
+  
+
+   dem += shrink_extra_weight (fabs (dy_damp) - fabs (dy))* 10;
+   return dem;
+}
+
+static Real
+my_modf (Real x)
+{
+  return x - floor (x);
+}
+
+Real
+Beam::score_forbidden_quants (Grob*me,
+                             Real yl, Real yr,
+                             Real rad,
+                             Real slt,
+                             Real thickness, Real interbeam,
+                             int multiplicity)
+{
+  Real dy = yr - yl;
+
+  Real dem = 0.0;
+  if (fabs (yl) < rad && fabs ( my_modf (yl) - 0.5) < 1e-3)
+    dem += 1000;
+  if (fabs (yr) < rad && fabs ( my_modf (yr) - 0.5) < 1e-3)
+    dem += 1000;
+
+  // todo: use multiplicity of outer stems.
+  if (multiplicity >= 2)
+    {
+     
+      Real straddle = 0.0;
+      Real sit = (thickness - slt) / 2;
+      Real inter = 0.5;
+      Real hang = 1.0 - (thickness - slt) / 2;
+      
+      Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
+      if (fabs (yl - dir * interbeam) < rad
+         && fabs (my_modf (yl) - inter) < 1e-3)
+       dem += 15;
+      if (fabs (yr - dir * interbeam) < rad
+         && fabs (my_modf (yr) - inter) < 1e-3)
+       dem += 15;
+
+      Real eps = 1e-3;
+
+      /*
+       Can't we simply compute the distance between the nearest
+       staffline and the secondary beam? That would get rid of the
+       silly case analysis here (which is probably not when we have
+       different beam-thicknesses.)
+
+       --hwn
+       */
+      
+      // hmm, without Interval/Drul_array, you get ~ 4x same code...
+      if (fabs (yl - dir * interbeam) < rad + inter)
+       {
+         if (dir == UP && dy <= eps
+             && fabs (my_modf (yl) - sit) < eps)
+           dem += 15;
+         
+         if (dir == DOWN && dy >= eps
+             && fabs (my_modf (yl) - hang) < eps)
+           dem += 15;
+       }
+
+      if (fabs (yr - dir * interbeam) < rad + inter)
+       {
+         if (dir == UP && dy >= eps
+             && fabs (my_modf (yr) - sit) < eps)
+           dem += 15;
+         
+         if (dir == DOWN && dy <= eps
+             && fabs (my_modf (yr) - hang) < eps)
+           dem += 15;
+       }
+      
+      if (multiplicity >= 3)
+       {
+         if (fabs (yl - 2 * dir * interbeam) < rad + inter)
+           {
+             if (dir == UP && dy <= eps
+                 && fabs (my_modf (yl) - straddle) < eps)
+               dem += 15;
+             
+             if (dir == DOWN && dy >= eps
+                 && fabs (my_modf (yl) - straddle) < eps)
+               dem += 15;
+       }
+         
+         if (fabs (yr - 2 * dir * interbeam) < rad + inter)
+           {
+             if (dir == UP && dy >= eps
+                 && fabs (my_modf (yr) - straddle) < eps)
+               dem += 15;
+             
+             if (dir == DOWN && dy <= eps
+                 && fabs (my_modf (yr) - straddle) < eps)
+               dem += 15;
+           }
+       }
+    }
+  
+  return dem;
+}
+
+  
 
 MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, least_squares, 1);
 SCM
@@ -327,23 +701,36 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
   
   Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
 
-  Interval ideal (Stem::calc_stem_info (first_visible_stem (me)).idealy_f_,
-                 Stem::calc_stem_info (last_visible_stem (me)).idealy_f_);
+  Interval ideal (Stem::calc_stem_info (first_visible_stem (me)).ideal_y,
+                 Stem::calc_stem_info (last_visible_stem (me)).ideal_y);
+  
   if (!ideal.delta ())
     {
       Interval chord (Stem::chord_start_f (first_visible_stem (me)),
                      Stem::chord_start_f (last_visible_stem (me)));
-      
+
+
+      /*
+       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);
+         Direction d = (Direction) (sign (chord.delta ()) * dir);
          pos[d] = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness")) / 2
            * dir;
          pos[-d] = - pos[d];
        }
       else
-       pos = ideal;
+       {
+         pos = ideal;
+         pos[LEFT] *= dir ;
+         pos[RIGHT] *= dir ;
+       }
     }
   else
     {
@@ -360,7 +747,7 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
          if (Stem::invisible_b (s))
            continue;
          ideals.push (Offset (s->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0,
-                              Stem::calc_stem_info (s).idealy_f_));
+                              Stem::calc_stem_info (s).ideal_y));
        }
       Real y; 
       Real dydx;
@@ -368,6 +755,8 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
 
       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));
+
       pos = Interval (y*dir, (y+dy) * dir);
     }
 
@@ -395,39 +784,69 @@ Beam::check_concave (SCM smob)
   if (stems.size () < 3)
     return SCM_UNSPECIFIED;
 
-  /* Concaveness try #2: Sum distances of inner noteheads that
-     fall outside the interval of the two outer noteheads */
-  Real concave = 0;
-  Interval iv (Stem::chord_start_f (stems[0]),
-              Stem::chord_start_f (stems.top ()));
-  
-  if (iv[MAX] < iv[MIN])
-    iv.swap ();
-  
-  for (int i = 1; i < stems.size () - 1; i++)
+  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). */
+  bool concaveness1 = false;
+  Real r1 = gh_scm2double (me->get_grob_property ("concaveness-gap"));
+  if (r1 > 0)
     {
-      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 dy = Stem::chord_start_f (stems.top ())
+       - Stem::chord_start_f (stems[0]);
+      Real slope = dy / (stems.size () - 1);
+      
+      Real y0 = Stem::chord_start_f (stems[0]);
+      for (int i = 1; i < stems.size () - 1; i++)
+       {
+         Real c = (Stem::chord_start_f (stems[i]) - y0) - i * slope;
+         if (c > r1)
+           {
+             concaveness1 = true;
+             break;
+           }
+       }
     }
-  concave *= Directional_element_interface::get (me);
+
+    
+  /* Concaveness #2: Sum distances of inner noteheads that fall
+     outside the interval of the two outer noteheads */
+  Real concaveness2 = 0;
+  Real r2 = gh_scm2double (me->get_grob_property ("concaveness-threshold"));
+  if (!concaveness1 && r2 > 0)
+    {
+      Real concave = 0;
+      Interval iv (Stem::chord_start_f (stems[0]),
+                  Stem::chord_start_f (stems.top ()));
       
-  Real concaveness = concave / (stems.size () - 2);
-  /* ugh: this is the a kludge to get input/regression/beam-concave.ly
-     to behave as baerenreiter. */
-  concaveness /= (stems.size () - 2);
-  
-  Real r = gh_scm2double (me->get_grob_property ("concaveness-threshold"));
+      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;
+       }
+      
+      concave *= dir;
 
+      concaveness2 = concave / (stems.size () - 2);
+      /* ugh: this is the a kludge to get input/regression/beam-concave.ly
+        to behave as baerenreiter. */
+      concaveness2 /= (stems.size () - 2);
+    }
+  
   /* TODO: some sort of damping iso -> plain horizontal */
-  if (concaveness > r)
+  if (concaveness1 || concaveness2 > r2)
     {
       Interval pos = ly_scm2interval (me->get_grob_property ("positions"));
       Real r = pos.linear_combination (0);
       me->set_grob_property ("positions", ly_interval2scm (Interval (r, r)));
+      me->set_grob_property ("least-squares-dy", gh_double2scm (0));
     }
 
   return SCM_UNSPECIFIED;
@@ -468,117 +887,6 @@ Beam::slope_damping (SCM smob)
     return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 
-
-/* Prevent interference from stafflines. */
-Interval
-Beam::quantise_interval (Grob *me, Interval pos, Direction quant_dir)
-{
-  int multiplicity = get_multiplicity (me);
-
-  Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
-  Real thick = me->paper_l ()->get_var ("stafflinethickness");
-
-  /* TODO:
-
-     - left and right should be different, depending on direction and
-     multiplicity
-
-     -use different left-position-quant-function,
-     right-position-quant-function for handier slope quanting? */
-  SCM proc = me->get_grob_property ("vertical-position-quant-function");
-  SCM quants = scm_apply (proc,
-                         me->self_scm (),
-                         scm_list_n (gh_int2scm (multiplicity),
-                                     gh_double2scm (1), /* junkme */
-                                     gh_double2scm (thick / staff_space),
-                                     /* HUH? */
-                                     SCM_EOL,
-                                     SCM_UNDEFINED));
-  
-  Array<Real> a;
-  for (SCM i = quants; gh_pair_p (i); i = ly_cdr (i))
-    a.push (gh_scm2double (ly_car (i)));
-  
-  if (a.size () <= 1)
-    return pos;
-
-  Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
-  Interval left = quantise_iv (a, pos[LEFT]*dir/staff_space) * staff_space;
-  Interval right = quantise_iv (a, pos[RIGHT]*dir/staff_space) * staff_space;
-  
-  Real dy = pos.delta ();
-  Real ady = abs (dy);
-
-  // quant direction hints disabled for now
-  int q = 0;//(int)quant_dir;
-
-  /* TODO: make smart choice, find best left/right quants pair.
-
-     Slope should never be steeper than least_squares (before damping)
-     (save that value?)
-     Slope should never be reduced to zero.
-   */
-  Interval qpos (0, 20.0 *sign (dy));
-  Direction ldir = LEFT;
-  do
-    {
-      Direction rdir = LEFT;
-      do
-       {
-         Interval i (left[ldir]*dir, right[rdir]*dir);
-         if ((abs (abs (i.delta ()) - ady) <= abs (abs (qpos.delta ()) - ady)
-       && sign (i.delta ()) == sign (pos.delta ())
-       && (!q
-          || (i[LEFT]*q >= pos[LEFT]*q && i[RIGHT]*q >= pos[RIGHT]*q))))
-           qpos = i;
-       }
-      while (flip (&rdir) != LEFT);
-    }
-  while (flip (&ldir) != LEFT);
-  
-  return qpos;
-}
-
-
-/* Quantise vertical position (left and right) of beam.
-   Generalisation of [Ross]. */
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, quantise_position, 1);
-SCM
-Beam::quantise_position (SCM smob)
-{
-  Grob *me = unsmob_grob (smob);
-
-  Interval pos = ly_scm2interval (me->get_grob_property ("positions"));
-  Real y_shift = check_stem_length_f (me, pos);
-  pos += y_shift;
-  pos = quantise_interval (me, pos, CENTER);
-  
-  me->set_grob_property ("positions", ly_interval2scm (pos));
-  set_stem_lengths (me);
-
-  pos = ly_scm2interval (me->get_grob_property ("positions"));
-  
-  y_shift = check_stem_length_f (me, pos);
-
-  Real half_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me) / 2;
-  /* HMMM */
-  if (y_shift > half_space / 4)
-    {
-      pos += y_shift;
-      int quant_dir = 0;
-      /* for significantly lengthened or shortened stems,
-        request quanting the other way.
-        HMMM */
-      if (abs (y_shift) > half_space / 2)
-       quant_dir = sign (y_shift) * Directional_element_interface::get (me);
-      pos = quantise_interval (me, pos, (Direction)quant_dir);
-    }
-  
-  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)
@@ -589,17 +897,18 @@ Beam::end_after_line_breaking (SCM smob)
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 
+/*
+  Calculate the Y position of the stem-end, given the Y-left, Y-right
+  in POS, and for stem S.
+ */
 Real
-Beam::calc_stem_y_f (Grob *me, Item* s, Interval pos)
+Beam::calc_stem_y (Grob *me, Grob* s, Interval pos)
 {
   int beam_multiplicity = get_multiplicity (me);
   int stem_multiplicity = (Stem::flag_i (s) - 2) >? 0;
 
-  SCM space_proc = me->get_grob_property ("space-function");
-  SCM space = gh_call1 (space_proc, gh_int2scm (beam_multiplicity));
-
   Real thick = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness"));
-  Real interbeam_f = gh_scm2double (space);
+  Real interbeam = get_interbeam (me);
 
   // ugh -> use commonx
   Real x0 = first_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS);
@@ -617,79 +926,23 @@ Beam::calc_stem_y_f (Grob *me, Item* s, Interval pos)
   /* knee */
   if (dir!= sdir)
     {
-      stem_y -= dir * (thick / 2 + (beam_multiplicity - 1) * interbeam_f);
-      
-      // huh, why not for first visible?
-      if (Staff_symbol_referencer::staff_symbol_l (s)
-         != Staff_symbol_referencer::staff_symbol_l (last_visible_stem (me)))
-       stem_y += Directional_element_interface::get (me)
-         * (beam_multiplicity - stem_multiplicity) * interbeam_f;
-    }
-
-  return stem_y;
-}
-
-/* Make very sure that we don't have stems that are too short.
-   Try our best not to have stems that are too long (think: knees).
-   
-   Optionally (testing): try to lengthen more, to reach more ideal
-   stem lengths */
-Real
-Beam::check_stem_length_f (Grob *me, Interval pos)
-{
-  Real shorten = 0;
-  Real lengthen = 0;
-  Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
-
-  Link_array<Item> stems=
-    Pointer_group_interface__extract_grobs (me, (Item*)0, "stems");
-
-  bool knee = false;
-  int ideal_lengthen_count = 0;
-  Real ideal_lengthen = 0;
-  int ideal_shorten_count = 0;
-  Real ideal_shorten = 0;
-  
-  for (int i=0; i < stems.size (); i++)
-    {
-      Item* s = stems[i];
-      if (Stem::invisible_b (s))
-       continue;
+      stem_y -= dir * (thick / 2 + (beam_multiplicity - 1) * interbeam);
 
-      knee |= dir != Directional_element_interface::get (s);
-
-      Real stem_y = calc_stem_y_f (me, s, pos);
-      
-      stem_y *= dir;
-      Stem_info info = Stem::calc_stem_info (s);
-
-      shorten = shorten <? info.maxy_f_ - stem_y;
-      lengthen = lengthen >? info.miny_f_ - stem_y;
+      // huh, why not for first visible?
 
-      if (info.idealy_f_ - stem_y > 0)
+      Grob *last_visible = last_visible_stem (me);
+      if (last_visible)
        {
-         ideal_lengthen += info.idealy_f_ - stem_y;
-         ideal_lengthen_count++;
-       }
-      else if (info.idealy_f_ - stem_y < 0)
-       {
-         ideal_shorten += info.idealy_f_ - stem_y;
-         ideal_shorten_count++;
+         if ( Staff_symbol_referencer::staff_symbol_l (s)
+              != Staff_symbol_referencer::staff_symbol_l (last_visible))
+           stem_y += Directional_element_interface::get (me)
+             * (beam_multiplicity - stem_multiplicity) * interbeam;
        }
+      else
+       programming_error ("No last visible stem");
     }
-  
-  if (lengthen && shorten)
-    me->warning (_ ("weird beam vertical offset"));
-
-  if (ideal_lengthen_count)
-    lengthen = (ideal_lengthen / ideal_lengthen_count) >? lengthen;
-  if (knee && ideal_shorten_count)
-    shorten = (ideal_shorten / ideal_shorten_count) <? shorten;
 
-  if (lengthen && shorten)
-    return dir * (lengthen + shorten);
-    
-  return dir * (shorten ? shorten : lengthen);
+  return stem_y;
 }
 
 /*
@@ -721,7 +974,7 @@ Beam::set_stem_lengths (Grob *me)
       if (Stem::invisible_b (s))
        continue;
 
-      Real stem_y = calc_stem_y_f (me, s, pos);
+      Real stem_y = calc_stem_y (me, s, pos);
 
       // doesn't play well with dvips
       if (ps_testing)
@@ -772,22 +1025,15 @@ Beam::stem_beams (Grob *me, Item *here, Item *next, Item *prev, Real dydx)
 {
   // ugh -> use commonx
   if ((next
-       && !(next->relative_coordinate (0, X_AXIS)
+       && ! (next->relative_coordinate (0, X_AXIS)
            > here->relative_coordinate (0, X_AXIS)))
       || (prev
-         && !(prev->relative_coordinate (0, X_AXIS)
+         && ! (prev->relative_coordinate (0, X_AXIS)
               < here->relative_coordinate (0, X_AXIS))))
     programming_error ("Beams are not left-to-right");
 
-  int multiplicity = get_multiplicity (me);
-
-  SCM space_proc = me->get_grob_property ("space-function");
-  SCM space = gh_call1 (space_proc, gh_int2scm (multiplicity));
-
   Real thick = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness"));
-  Real interbeam_f = gh_scm2double (space);
-    
-  Real bdy = interbeam_f;
+  Real bdy = get_interbeam (me);
   
   Molecule leftbeams;
   Molecule rightbeams;
@@ -827,7 +1073,7 @@ Beam::stem_beams (Grob *me, Item *here, Item *next, Item *prev, Real dydx)
        - prev->relative_coordinate (0, X_AXIS);
       Real stem_w = gh_scm2double (prev->get_grob_property ("thickness"))
        // URG
-       * me->paper_l ()->get_var ("stafflinethickness");
+       * me->paper_l ()->get_var ("linethickness");
 
       w = w/2 <? nw_f;
       Molecule a;
@@ -855,7 +1101,7 @@ Beam::stem_beams (Grob *me, Item *here, Item *next, Item *prev, Real dydx)
 
       Real stem_w = gh_scm2double (next->get_grob_property ("thickness"))
        // URG
-       * me->paper_l ()->get_var ("stafflinethickness");
+       * me->paper_l ()->get_var ("linethickness");
 
       Molecule a = Lookup::beam (dydx, w + stem_w, thick);
       a.translate_axis (- stem_w/2, X_AXIS);
@@ -914,6 +1160,7 @@ Beam::stem_beams (Grob *me, Item *here, Item *next, Item *prev, Real dydx)
   return leftbeams;
 }
 
+
 MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, brew_molecule, 1);
 SCM
 Beam::brew_molecule (SCM smob)
@@ -959,6 +1206,28 @@ Beam::brew_molecule (SCM smob)
                      ->get_bound (LEFT)->relative_coordinate (0, X_AXIS),
                      X_AXIS);
 
+  if (DEBUG_QUANTING)
+    {
+      /*
+       This code prints the demerits for each beam. Perhaps this
+       should be switchable for those who want to twiddle with the
+       parameters.
+      */
+      String str;
+      if (1)
+       {
+         str += to_str (gh_scm2int (me->get_grob_property ("best-idx")));
+         str += ":";
+       }
+      str += to_str (gh_scm2double (me->get_grob_property ("quant-score")),
+                    "%.2f");
+
+      SCM properties = Font_interface::font_alist_chain (me);
+  
+      Molecule tm = Text_item::text2molecule (me, gh_str02scm (str.ch_C ()), properties);
+      mol.add_at_edge (Y_AXIS, UP, tm, 5.0);
+    }
+  
   return mol.smobbed_copy ();
 }
 
@@ -985,9 +1254,6 @@ Beam::forced_stem_count (Grob *me)
 
 
 
-/* TODO:
-   use filter and standard list functions.
- */
 int
 Beam::visible_stem_count (Grob *me) 
 {
@@ -1032,6 +1298,7 @@ Beam::last_visible_stem (Grob *me)
 
 /*
   [TODO]
+  
   handle rest under beam (do_post: beams are calculated now)
   what about combination of collisions and rest under beam.
 
@@ -1076,7 +1343,7 @@ Beam::rest_collision_callback (SCM element_smob, SCM axis)
   Direction d = Stem::get_direction (stem);
   Real beamy = (stem->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0) * dydx + pos[LEFT];
 
-  Real staff_space =   Staff_symbol_referencer::staff_space (rest);
+  Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (rest);
 
   
   Real rest_dim = rest->extent (rest, Y_AXIS)[d]*2.0 / staff_space; // refp??
@@ -1105,3 +1372,24 @@ Beam::has_interface (Grob *me)
   return me->has_interface (ly_symbol2scm ("beam-interface"));
 }
 
+
+ADD_INTERFACE (Beam, "beam-interface",
+  "A beam.
+
+#'thickness= weight of beams, in staffspace
+
+
+We take the least squares line through the ideal-length stems, and
+then damp that using
+
+       damped = tanh (slope)
+
+this gives an unquantized left and right position for the beam end.
+Then we take all combinations of quantings near these left and right
+positions, and give them a score (according to how close they are to
+the ideal slope, how close the result is to the ideal stems, etc.). We
+take the best scoring combination.
+
+",
+  "beam-space 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");
+