]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/beam.cc
Fix some bugs in the dynamic engraver and PostScript backend
[lilypond.git] / lily / beam.cc
index 2ee9e7086c67c6b15fd1e277d3d785eae799102c..9dd66cef9a4124658bf447b14d81dc1f9ecac1d1 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
-  (c) 1997--2005 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  (c) 1997--2006 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
   Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
 */
 
 */
 
 #include "beam.hh"
-#include "interval-set.hh"
+
+#include "beaming-pattern.hh"
 #include "directional-element-interface.hh"
-#include "beaming.hh"
-#include "misc.hh"
+#include "main.hh"
+#include "international.hh"
+#include "interval-set.hh"
+#include "item.hh"
 #include "least-squares.hh"
-#include "stem.hh"
-#include "output-def.hh"
 #include "lookup.hh"
+#include "misc.hh"
+#include "output-def.hh"
 #include "pointer-group-interface.hh"
-#include "staff-symbol-referencer.hh"
-#include "item.hh"
 #include "spanner.hh"
+#include "staff-symbol-referencer.hh"
+#include "stem.hh"
 #include "warn.hh"
 
-#if DEBUG_QUANTING
+#if DEBUG_BEAM_SCORING
 #include "text-interface.hh" // debug output.
 #include "font-interface.hh" // debug output.
 #endif
 
+#include <map>
+
+
+Beam_stem_segment::Beam_stem_segment ()
+{
+  max_connect_ = 1000;         // infinity
+  stem_ = 0;
+  width_ = 0.0;
+  stem_x_ = 0.0;
+  rank_ = 0;
+  stem_index_ = 0;
+  dir_ = CENTER;
+}
+
+Beam_segment::Beam_segment ()
+{
+  vertical_count_ = 0;
+}
+
 void
 Beam::add_stem (Grob *me, Grob *s)
 {
@@ -69,15 +91,17 @@ Beam::get_thickness (Grob *me)
 Real
 Beam::get_beam_translation (Grob *me)
 {
-  SCM func = me->get_property ("space-function");
+  int beam_count = get_beam_count (me);
+  Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+  Real line = Staff_symbol_referencer::line_thickness (me);
+  Real thickness = get_thickness (me);
+  Real fract = robust_scm2double (me->get_property ("length-fraction"), 1.0);
+  
+  Real beam_translation = beam_count < 4
+    ? (2 * staff_space + line - thickness) / 2.0
+    : (3 * staff_space + line - thickness) / 3.0;
 
-  if (ly_is_procedure (func))
-    {
-      SCM s = scm_call_2 (func, me->self_scm (), scm_from_int (get_beam_count (me)));
-      return scm_to_double (s);
-    }
-  else
-    return 0.81;
+  return fract * beam_translation;
 }
 
 /* Maximum beam_count. */
@@ -87,7 +111,7 @@ Beam::get_beam_count (Grob *me)
   int m = 0;
 
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *stem = stems[i];
       m = max (m, (Stem::beam_multiplicity (stem).length () + 1));
@@ -95,32 +119,7 @@ Beam::get_beam_count (Grob *me)
   return m;
 }
 
-/*
-  Space return space between beams.
-*/
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, space_function, 2);
-SCM
-Beam::space_function (SCM smob, SCM beam_count)
-{
-  Grob *me = unsmob_grob (smob);
-
-  Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
-  Real line = Staff_symbol_referencer::line_thickness (me);
-  Real thickness = get_thickness (me);
-
-  Real beam_translation = scm_to_int (beam_count) < 4
-    ? (2 * staff_space + line - thickness) / 2.0
-    : (3 * staff_space + line - thickness) / 3.0;
-
-  return scm_from_double (beam_translation);
-}
 
-/* After pre-processing all directions should be set.
-   Several post-processing routines (stem, slur, script) need stem/beam
-   direction.
-   Currenly, this means that beam has set all stem's directions.
-   [Alternatively, stems could set its own directions, according to
-   their beam, during 'final-pre-processing'.] */
 MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, calc_direction, 1);
 SCM
 Beam::calc_direction (SCM smob)
@@ -130,47 +129,52 @@ Beam::calc_direction (SCM smob)
   /* Beams with less than 2 two stems don't make much sense, but could happen
      when you do
 
-     [r8 c8 r8].
+     r8[ c8 r8]
 
-     For a beam that  only has one stem, we try to do some disappearance magic:
-     we revert the flag, and move on to The Eternal Engraving Fields. */
+  */
+
+  Direction dir = CENTER;
 
   int count = visible_stem_count (me);
   if (count < 2)
     {
       extract_grob_set (me, "stems", stems);
-      if (stems.size () == 1)
+      if (stems.size () == 0)
        {
-         me->warning (_ ("removing beam with less than two stems"));
-
-         stems[0]->set_object ("beam", SCM_EOL);
+         me->warning (_ ("removing beam with no stems"));
          me->suicide ();
 
          return SCM_UNSPECIFIED;
        }
-      else if (stems.size () == 0)
+      else 
        {
-         me->suicide ();
-         return SCM_UNSPECIFIED;
+         Grob *stem = first_visible_stem (me);
+
+         /*
+           ugh: stems[0] case happens for chord tremolo.
+         */
+         dir = to_dir ((stem ? stem : stems[0])->get_property ("default-direction"));
        }
     }
 
-  Direction d = CENTER;
-  
   if (count >= 1)
     {
-      d = get_default_dir (me);
+      if (!dir)
+       dir = get_default_dir (me);
+      
       consider_auto_knees (me);
-      set_stem_directions (me, d);
-
-      connect_beams (me);
-
-      set_stem_shorten (me);
     }
 
-  return scm_from_int (d);
+  if (dir)
+    {
+      set_stem_directions (me, dir);
+    }
+  
+  return scm_from_int (dir);
 }
 
+
+
 /* We want a maximal number of shared beams, but if there is choice, we
  * take the one that is closest to the end of the stem. This is for
  * situations like
@@ -213,18 +217,20 @@ position_with_maximal_common_beams (SCM left_beaming, SCM right_beaming,
   return best_start;
 }
 
-void
-Beam::connect_beams (Grob *me)
+MAKE_SCHEME_CALLBACK(Beam, calc_beaming, 1)
+SCM
+Beam::calc_beaming (SCM smob)
 {
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
 
   Slice last_int;
   last_int.set_empty ();
   
-  //  SCM last_beaming = SCM_EOL;
   SCM last_beaming = scm_cons (SCM_EOL, scm_list_1 (scm_from_int (0)));
   Direction last_dir = CENTER;
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *this_stem = stems[i];
       SCM this_beaming = this_stem->get_property ("beaming");
@@ -274,41 +280,190 @@ Beam::connect_beams (Grob *me)
          last_dir = this_dir;
        }
     }
+
+  return SCM_EOL;
 }
 
-/*
-  I really enjoy spaghetti, but spaghetti should be kept on a plate
-  with a little garlic and olive oil. This is too much.
+bool
+operator <(Beam_stem_segment const &a,
+          Beam_stem_segment const &b)
+{
+  return a.rank_ < b.rank_;
+}
 
-  rewrite-me
-*/
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, print, 1);
-SCM
-Beam::print (SCM grob)
+typedef map<int, vector<Beam_stem_segment> >  Position_stem_segments_map; 
+
+vector<Beam_segment>
+Beam::get_beam_segments (Grob *me_grob, Grob **common)
 {
-  Spanner *me = unsmob_spanner (grob);
+  Spanner *me = dynamic_cast<Spanner*> (me_grob);
 
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
-  Grob *xcommon = common_refpoint_of_array (stems, me, X_AXIS);
+  Grob *commonx = common_refpoint_of_array (stems, me, X_AXIS);
+
+  commonx = me->get_bound (LEFT)->common_refpoint (commonx, X_AXIS);
+  commonx = me->get_bound (RIGHT)->common_refpoint (commonx, X_AXIS);
+
+  *common = commonx;
+  
+  int gap_count = robust_scm2int (me->get_property ("gap-count"), 0);
+  Real gap_length = robust_scm2double (me->get_property ("gap"), 0.0);
+
+  Position_stem_segments_map stem_segments;
+  Real lt = me->layout ()->get_dimension (ly_symbol2scm ("line-thickness"));
+
+  Slice ranks;
+  
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
+    {
+      Grob *stem = stems[i];
+      Real stem_width = robust_scm2double (stem->get_property ("thickness"), 1.0) * lt;
+      Real stem_x = stem->relative_coordinate (commonx, X_AXIS);
+      SCM beaming = stem->get_property ("beaming");
+      Direction d = LEFT;
+      do
+       {
+         for (SCM s = index_get_cell (beaming, d);
+              scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+           {
+             if (!scm_is_integer (scm_car (s)))
+               continue;
+
+             int beam_rank = scm_to_int (scm_car (s));
+             ranks.add_point (beam_rank);
+           }
+         
+         for (SCM s = index_get_cell (beaming, d);
+              scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+           {
+             if (!scm_is_integer (scm_car (s)))
+               continue;
+         
+             int beam_rank = scm_to_int (scm_car (s));
+             Beam_stem_segment seg;
+             seg.stem_ = stem;
+             seg.stem_x_ = stem_x;
+             seg.rank_ = 2 * i  + (d+1)/2;
+             seg.width_ = stem_width;
+             seg.stem_index_ = i;
+             seg.dir_ = d;
+             seg.max_connect_ = robust_scm2int (stem->get_property ("max-beam-connect"), 1000);
+             
+             Direction stem_dir = get_grob_direction (stem);
+             
+             seg.gapped_
+               = (stem_dir * beam_rank < (stem_dir * ranks[-stem_dir] + gap_count));
+             stem_segments[beam_rank].push_back (seg);
+           }
+       }
+      while (flip (&d) != LEFT);
+    }
+
+  Drul_array<Real> break_overshoot
+    = robust_scm2drul (me->get_property ("break-overshoot"),
+                      Drul_array<Real> (-0.5, 0.0));
 
-  xcommon = me->get_bound (LEFT)->common_refpoint (xcommon, X_AXIS);
-  xcommon = me->get_bound (RIGHT)->common_refpoint (xcommon, X_AXIS);
+  vector<Beam_segment> segments;
+  for (Position_stem_segments_map::const_iterator i (stem_segments.begin ());
+       i != stem_segments.end (); i++)
+    {
+      vector<Beam_stem_segment> segs = (*i).second;
+      vector_sort (segs, default_compare);
+
+      Beam_segment current;
 
-  Real x0, dx;
+      int vertical_count =  (*i).first;
+      for (vsize j = 0; j < segs.size (); j++)
+       {
+         /*
+           event_dir == LEFT: left edge of a beamsegment.
+          */
+         Direction event_dir = LEFT;
+         do
+           {
+             Drul_array<bool> on_bound (j == 0 && event_dir==LEFT,
+                                        j == segs.size() - 1 && event_dir==RIGHT);
+             Drul_array<bool> inside (j > 0, j < segs.size()-1);
+             bool event = on_bound[event_dir]
+               || abs (segs[j].rank_ - segs[j+event_dir].rank_) > 1
+               || (abs (vertical_count) >= segs[j].max_connect_
+                   || abs (vertical_count) >= segs[j + event_dir].max_connect_);
+             
+             if (!event)
+               continue;
+
+             current.vertical_count_ = vertical_count;
+             current.horizontal_[event_dir] = segs[j].stem_x_;
+             if (segs[j].dir_ == event_dir)
+               {
+                 if (on_bound[event_dir]
+                     && me->get_bound (event_dir)->break_status_dir ())
+                   {
+                     current.horizontal_[event_dir]
+                       = (me->get_bound (event_dir)->extent (commonx, X_AXIS)[RIGHT]
+                          + event_dir * break_overshoot[event_dir]);
+                   }
+                 else
+                   {
+                     Real notehead_width = 
+                       Stem::duration_log (segs[j].stem_) == 1
+                       ? 1.98
+                       : 1.32; // URG.
+                     
+                     if (inside[event_dir])
+                       notehead_width = min (notehead_width,
+                                             fabs (segs[j+ event_dir].stem_x_
+                                                   - segs[j].stem_x_)/2);
+                     
+                     current.horizontal_[event_dir] += event_dir * notehead_width;
+                   }
+               }
+             else
+               {
+                 current.horizontal_[event_dir] += event_dir * segs[j].width_/2;
+                 if (segs[j].gapped_)
+                   current.horizontal_[event_dir] -= event_dir * gap_length;  
+               }
+
+             if (event_dir == RIGHT)
+               {
+                 segments.push_back (current);
+                 current = Beam_segment();
+               }
+           }
+         while (flip (&event_dir) != LEFT);
+       }
+      
+    }
+
+  return segments;
+}
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK(Beam, print, 1);
+SCM
+Beam::print (SCM grob)
+{
+  Spanner *me = unsmob_spanner (grob);
+  Grob *commonx = 0;
+  vector<Beam_segment> segments = get_beam_segments (me, &commonx);
+
+  Interval span;
   if (visible_stem_count (me))
     {
-      // ugh -> use commonx
-      x0 = first_visible_stem (me)->relative_coordinate (xcommon, X_AXIS);
-      dx = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (xcommon, X_AXIS) - x0;
+      span[LEFT] = first_visible_stem (me)->relative_coordinate (commonx, X_AXIS);
+      span[RIGHT] = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (commonx, X_AXIS);
     }
   else
     {
-      x0 = stems[0]->relative_coordinate (xcommon, X_AXIS);
-      dx = stems.top ()->relative_coordinate (xcommon, X_AXIS) - x0;
+      extract_grob_set (me, "stems", stems);      
+      span[LEFT] = stems[0]->relative_coordinate (commonx, X_AXIS);
+      span[RIGHT] = stems.back ()->relative_coordinate (commonx, X_AXIS);
     }
 
-  SCM posns = me->get_property ("positions");
-  Drul_array<Real> pos;
+  Real blot = me->layout ()->get_dimension (ly_symbol2scm ("blot-diameter"));
+
+  SCM posns = me->get_property ("quantized-positions");
+  Interval pos;
   if (!is_number_pair (posns))
     {
       programming_error ("no beam positions?");
@@ -320,222 +475,99 @@ Beam::print (SCM grob)
   scale_drul (&pos, Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
 
   Real dy = pos[RIGHT] - pos[LEFT];
-  Real slope = (dy && dx) ? dy / dx : 0;
+  Real slope = (dy && span.length ()) ? dy / span.length ()  : 0;
 
   Real thick = get_thickness (me);
-  Real bdy = get_beam_translation (me);
-
-  SCM last_beaming = SCM_EOL;
-  Real last_xposn = -1;
-  Real last_stem_width = -1;
-
-  Real gap_length = robust_scm2double (me->get_property ("gap"), 0.0);
+  Real beam_dy = get_beam_translation (me);
 
+  Direction feather_dir = to_dir (me->get_property ("grow-direction"));
+  
   Stencil the_beam;
-  Real lt = me->get_layout ()->get_dimension (ly_symbol2scm ("linethickness"));
-
-  for (int i = 0; i <= stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < segments.size (); i ++)
     {
-      Grob *stem = (i < stems.size ()) ? stems[i] : 0;
-
-      SCM this_beaming = stem ? stem->get_property ("beaming") : SCM_EOL;
-      Real xposn = stem ? stem->relative_coordinate (xcommon, X_AXIS) : 0.0;
-      Real stem_width = stem ? robust_scm2double (stem->get_property ("thickness"), 1.0) * lt : 0;
-      Direction stem_dir = stem ? to_dir (stem->get_property ("direction")) : CENTER;
-      /*
-       We do the space left of ST, with lfliebertjes pointing to the
-       right from the left stem, and rfliebertjes pointing left from
-       right stem.
-      */
-      SCM left = (i > 0) ? scm_cdr (last_beaming) : SCM_EOL;
-      SCM right = stem ? scm_car (this_beaming) : SCM_EOL;
-
-      Array<int> full_beams;
-      Array<int> lfliebertjes;
-      Array<int> rfliebertjes;
-
-      for (SCM s = left;
-          scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-       {
-         int b = scm_to_int (scm_car (s));
-         if (scm_c_memq (scm_car (s), right) != SCM_BOOL_F)
-           full_beams.push (b);
-         else
-           lfliebertjes.push (b);
-       }
-      for (SCM s = right;
-          scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-       {
-         int b = scm_to_int (scm_car (s));
-         if (scm_c_memq (scm_car (s), left) == SCM_BOOL_F)
-           rfliebertjes.push (b);
-       }
-
-      Drul_array<Real> break_overshoot
-       = robust_scm2drul (me->get_property ("break-overshoot"),
-                          Drul_array<Real> (-0.5, 0.0));
-
-      Real w = (i > 0 && stem)
-       ? (xposn - last_xposn)
-       : break_overshoot[ (i == 0) ? LEFT : RIGHT];
-
-      Real stem_offset = 0.0;
-      if (i > 0)
+      Real local_slope = slope;
+      if (feather_dir)
        {
-         w += last_stem_width / 2;
-         stem_offset = -last_stem_width / 2;
-       }
-
-      if (stem)
-       w += stem_width / 2;
-
-      Real blot = me->get_layout ()->get_dimension (ly_symbol2scm ("blotdiameter"));
-      Stencil whole = Lookup::beam (slope, w, thick, blot);
-      Stencil gapped;
-
-      int gap_count = 0;
-      if (scm_is_number (me->get_property ("gap-count")))
-       {
-         gap_count = scm_to_int (me->get_property ("gap-count"));
-         gapped = Lookup::beam (slope, w - 2 * gap_length, thick, blot);
-
-         full_beams.sort (default_compare);
-         if (stem_dir == UP)
-           full_beams.reverse ();
-       }
-
-      int k = 0;
-      for (int j = full_beams.size (); j--;)
-       {
-         Stencil b (whole);
-
-         if (k++ < gap_count)
-           {
-             b = gapped;
-             b.translate_axis (gap_length, X_AXIS);
-           }
-         b.translate_axis (last_xposn - x0 + stem_offset, X_AXIS);
-         b.translate_axis (slope * (last_xposn - x0) + bdy * full_beams[j], Y_AXIS);
-
-         the_beam.add_stencil (b);
-       }
-
-      if (lfliebertjes.size () || rfliebertjes.size ())
-       {
-         Real nw_f;
-
-         if (stem)
-           {
-             int t = Stem::duration_log (stem);
-
-             SCM proc = me->get_property ("flag-width-function");
-             SCM result = scm_call_1 (proc, scm_from_int (t));
-             nw_f = scm_to_double (result);
-           }
-         else
-           nw_f = break_overshoot[RIGHT] / 2;
-
-         /* Half beam should be one note-width,
-            but let's make sure two half-beams never touch */
-         Real lw = nw_f;
-         Real rw = nw_f;
-         if (i > 0)
-           rw = min (nw_f, ((xposn - last_xposn) / 2));
-         else
-           {
-             if (me->get_bound (LEFT)->break_status_dir ())
-               rw = xposn - me->get_bound (LEFT)->extent (xcommon, X_AXIS)[RIGHT]
-                 + break_overshoot[LEFT];
-             else
-               rw = 1.0;       // ugh.
-           }
-         
-         if (stem)
-           lw = min (nw_f, ((xposn - last_xposn) / 2));
-         else
-           {
-             lw = me->get_bound (RIGHT)->relative_coordinate (xcommon, X_AXIS)
-               - last_xposn
-               + break_overshoot[RIGHT];
-           }
-         rw += stem_width / 2;
-         lw += last_stem_width / 2;
-
-         Stencil rhalf = Lookup::beam (slope, rw, thick, blot);
-         Stencil lhalf = Lookup::beam (slope, lw, thick, blot);
-         for (int j = lfliebertjes.size (); j--;)
-           {
-             Stencil b (lhalf);
-             b.translate_axis (last_xposn - x0 - last_stem_width /2,
-                               X_AXIS);
-             b.translate_axis (slope * (last_xposn - x0)
-                               + bdy * lfliebertjes[j],
-                               Y_AXIS);
-             the_beam.add_stencil (b);
-           }
-         for (int j = rfliebertjes.size (); j--;)
-           {
-             Stencil b (rhalf);
-             b.translate_axis (xposn - x0 - rw + stem_width / 2, X_AXIS);
-             b.translate_axis (slope * (xposn - x0 - rw)
-                               + bdy * rfliebertjes[j], Y_AXIS);
-             the_beam.add_stencil (b);
-           }
+         local_slope += feather_dir * segments[i].vertical_count_ * beam_dy / span.length ();
        }
+      
+      Stencil b = Lookup::beam (local_slope, segments[i].horizontal_.length (), thick, blot);
 
-      last_xposn = xposn;
-      last_stem_width = stem_width;
-      last_beaming = this_beaming;
+      b.translate_axis (segments[i].horizontal_[LEFT], X_AXIS);
+      
+      b.translate_axis (local_slope
+                       * (segments[i].horizontal_[LEFT] - span.linear_combination (feather_dir))
+                       + pos.linear_combination (feather_dir)
+                       + beam_dy * segments[i].vertical_count_, Y_AXIS);
+      the_beam.add_stencil (b);      
     }
-
-  the_beam.translate_axis (x0 - me->relative_coordinate (xcommon, X_AXIS),
-                          X_AXIS);
-  the_beam.translate_axis (pos[LEFT], Y_AXIS);
-
-#if (DEBUG_QUANTING)
+        
+#if (DEBUG_BEAM_SCORING)
   SCM quant_score = me->get_property ("quant-score");
-  SCM debug = me->get_layout ()->lookup_variable (ly_symbol2scm ("debug-beam-quanting"));
+  SCM debug = me->layout ()->lookup_variable (ly_symbol2scm ("debug-beam-scoring"));
   if (to_boolean (debug) && scm_is_string (quant_score))
     {
+      extract_grob_set (me, "stems", stems);      
 
       /*
        This code prints the demerits for each beam. Perhaps this
        should be switchable for those who want to twiddle with the
        parameters.
       */
-      String str;
+      string str;
       SCM properties = Font_interface::text_font_alist_chain (me);
 
       Direction stem_dir = stems.size () ? to_dir (stems[0]->get_property ("direction")) : UP;
 
-      Stencil tm = *unsmob_stencil (Text_interface::interpret_markup
-                                   (me->get_layout ()->self_scm (), properties, quant_score));
-      the_beam.add_at_edge (Y_AXIS, stem_dir, tm, 1.0, 0);
+      Stencil score = *unsmob_stencil (Text_interface::interpret_markup
+                                   (me->layout ()->self_scm (), properties, quant_score));
+
+      if (!score.is_empty ())
+       the_beam.add_at_edge (Y_AXIS, stem_dir, score, 1.0, 0);
     }
 #endif
 
+  the_beam.translate_axis (-me->relative_coordinate (commonx, X_AXIS), X_AXIS);
   return the_beam.smobbed_copy ();
 }
-
 Direction
 Beam::get_default_dir (Grob *me)
 {
-  Drul_array<int> total;
-  total[UP] = total[DOWN] = 0;
-  Drul_array<int> count;
-  count[UP] = count[DOWN] = 0;
-
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
 
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  Drul_array<Real> extremes (0.0, 0.0);
+  for (iterof (s, stems); s != stems.end (); s++)
+    {
+      Interval positions = Stem::head_positions (*s);
+      Direction d = DOWN;
+      do
+       {
+         if (sign (positions[d]) == d)
+           extremes[d] = d * max (d * positions[d], d * extremes[d]);
+       }
+      while (flip (&d) != DOWN);
+    }
+
+  Drul_array<int> total (0, 0);
+  Drul_array<int> count (0, 0);
+
+  bool force_dir = false;
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *s = stems[i];
       Direction stem_dir = CENTER;
       SCM stem_dir_scm = s->get_property_data (ly_symbol2scm ("direction"));
       if (is_direction (stem_dir_scm))
-       stem_dir = to_dir (stem_dir_scm);
+       {
+         stem_dir = to_dir (stem_dir_scm);
+         force_dir = true;
+       }
       else
-       stem_dir = Stem::get_default_dir (s);
+       stem_dir = to_dir (s->get_property ("default-direction"));
+
+      if (!stem_dir)
+       stem_dir = to_dir (s->get_property ("neutral-direction"));
 
       if (stem_dir)
        {
@@ -544,18 +576,29 @@ Beam::get_default_dir (Grob *me)
        }
     }
 
-  SCM func = me->get_property ("dir-function");
-  SCM s = scm_call_2 (func,
-                     scm_cons (scm_from_int (count[UP]),
-                               scm_from_int (count[DOWN])),
-                     scm_cons (scm_from_int (total[UP]),
-                               scm_from_int (total[DOWN])));
-
-  if (scm_is_number (s) && scm_to_int (s))
-    return to_dir (s);
 
-  /* If dir is not determined: get default */
-  return to_dir (me->get_property ("neutral-direction"));
+  if (!force_dir)
+    {
+      if (abs (extremes[UP]) > -extremes[DOWN])
+       return DOWN;
+      else if (extremes[UP] < -extremes[DOWN])
+       return UP;
+    }
+  
+  Direction dir = CENTER;
+  Direction d = CENTER;
+  if ((d = (Direction) sign (count[UP] - count[DOWN])))
+    dir = d;
+  else if (count[UP]
+          && count[DOWN]
+          && (d = (Direction)  sign (total[UP] / count[UP] - total[DOWN]/count[DOWN])))
+    dir = d;
+  else if ((d = (Direction)  sign (total[UP] - total[DOWN])))
+    dir = d;
+  else
+    dir = to_dir (me->get_property ("neutral-direction"));
+  
+  return dir;
 }
 
 /* Set all stems with non-forced direction to beam direction.
@@ -566,7 +609,7 @@ Beam::set_stem_directions (Grob *me, Direction d)
 {
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
 
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *s = stems[i];
 
@@ -604,8 +647,8 @@ Beam::consider_auto_knees (Grob *me)
   Grob *common = common_refpoint_of_array (stems, me, Y_AXIS);
   Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
 
-  Array<Interval> head_extents_array;
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  vector<Interval> head_extents_array;
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *stem = stems[i];
       if (Stem::is_invisible (stem))
@@ -631,7 +674,7 @@ Beam::consider_auto_knees (Grob *me)
              head_extents[-stemdir] = -stemdir * infinity_f;
            }
        }
-      head_extents_array.push (head_extents);
+      head_extents_array.push_back (head_extents);
 
       gaps.remove_interval (head_extents);
     }
@@ -639,7 +682,7 @@ Beam::consider_auto_knees (Grob *me)
   Interval max_gap;
   Real max_gap_len = 0.0;
 
-  for (int i = gaps.allowed_regions_.size () -1; i >= 0; i--)
+  for (vsize i = gaps.allowed_regions_.size () -1; i != VPOS ;i--)
     {
       Interval gap = gaps.allowed_regions_[i];
 
@@ -666,7 +709,7 @@ Beam::consider_auto_knees (Grob *me)
   if (max_gap_len > threshold)
     {
       int j = 0;
-      for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+      for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
        {
          Grob *stem = stems[i];
          if (Stem::is_invisible (stem))
@@ -694,14 +737,44 @@ scmify forced-fraction
 This is done in beam because the shorten has to be uniform over the
 entire beam.
 */
+
+
+
 void
-Beam::set_stem_shorten (Grob *me)
+set_minimum_dy (Grob *me, Real *dy)
+{
+  if (*dy)
+    {
+      /*
+       If dy is smaller than the smallest quant, we
+       get absurd direction-sign penalties.
+      */
+
+      Real ss = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+      Real thickness = Beam::get_thickness (me) / ss;
+      Real slt = Staff_symbol_referencer::line_thickness (me) / ss;
+      Real sit = (thickness - slt) / 2;
+      Real inter = 0.5;
+      Real hang = 1.0 - (thickness - slt) / 2;
+
+      *dy = sign (*dy) * max (fabs (*dy),
+                             min (min (sit, inter), hang));
+    }
+}
+
+  
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK(Beam, calc_stem_shorten, 1)
+SCM
+Beam::calc_stem_shorten (SCM smob)
 {
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  
   /*
     shortening looks silly for x staff beams
   */
   if (is_knee (me))
-    return;
+    return scm_from_int (0);
 
   Real forced_fraction = 1.0 * forced_stem_count (me)
     / visible_stem_count (me);
@@ -710,7 +783,7 @@ Beam::set_stem_shorten (Grob *me)
 
   SCM shorten_list = me->get_property ("beamed-stem-shorten");
   if (shorten_list == SCM_EOL)
-    return;
+    return scm_from_int (0);
 
   Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
 
@@ -720,76 +793,32 @@ Beam::set_stem_shorten (Grob *me)
 
   shorten *= forced_fraction;
 
-  if (shorten)
-    me->set_property ("shorten", scm_from_double (shorten));
-}
-
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, calc_positions, 1);
-SCM
-Beam::calc_positions (SCM smob)
-{
-  Grob *me = unsmob_grob (smob);
-  if (!me->is_live ())
-    return SCM_EOL;
-
-  (void) me->get_property ("direction");
   
-  SCM posns = scm_cons (SCM_BOOL_F, SCM_BOOL_F);
-  me->set_property ("positions", posns);
-
-  SCM callbacks = me->get_property ("position-callbacks");
-  for (SCM i = callbacks; scm_is_pair (i); i = scm_cdr (i))
-    scm_call_1 (scm_car (i), me->self_scm ());
+  if (shorten)
+    return scm_from_double (shorten);
 
-  /*
-    TODO: move this in separate calc function.
-   */
-  set_stem_lengths (me);
-  return SCM_UNSPECIFIED;
+  return scm_from_double (0.0);
 }
 
 
-void
-set_minimum_dy (Grob *me, Real *dy)
-{
-  if (*dy)
-    {
-      /*
-       If dy is smaller than the smallest quant, we
-       get absurd direction-sign penalties.
-      */
-
-      Real ss = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
-      Real thickness = Beam::get_thickness (me) / ss;
-      Real slt = Staff_symbol_referencer::line_thickness (me) / ss;
-      Real sit = (thickness - slt) / 2;
-      Real inter = 0.5;
-      Real hang = 1.0 - (thickness - slt) / 2;
-
-      *dy = sign (*dy) * max (fabs (*dy),
-                             min (min (sit, inter), hang));
-    }
-}
 
 /*
-  Compute  a first approximation to the beam slope.
+  Compute a first approximation to the beam slope.
 */
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, least_squares, 1);
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, calc_least_squares_positions, 2);
 SCM
-Beam::least_squares (SCM smob)
+Beam::calc_least_squares_positions (SCM smob, SCM posns)
 {
+  (void) posns;
+  
   Grob *me = unsmob_grob (smob);
 
   int count = visible_stem_count (me);
-  Interval pos (0, 0);
-
+  Interval pos (0,0);
   if (count < 1)
-    {
-      me->set_property ("positions", ly_interval2scm (pos));
-      return SCM_UNSPECIFIED;
-    }
+    return ly_interval2scm (pos);
 
-  Array<Real> x_posns;
+  vector<Real> x_posns;
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
   Grob *commonx = common_refpoint_of_array (stems, me, X_AXIS);
   Grob *commony = common_refpoint_of_array (stems, me, Y_AXIS);
@@ -800,24 +829,24 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
   Grob *lvs = last_visible_stem (me);
 
   Interval ideal (Stem::get_stem_info (fvs).ideal_y_
-                 + fvs->relative_coordinate (commony, Y_AXIS) -my_y,
+                 + fvs->relative_coordinate (commony, Y_AXIS) - my_y,
                  Stem::get_stem_info (lvs).ideal_y_
                  + lvs->relative_coordinate (commony, Y_AXIS) - my_y);
 
   Real x0 = first_visible_stem (me)->relative_coordinate (commonx, X_AXIS);
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *s = stems[i];
 
       Real x = s->relative_coordinate (commonx, X_AXIS) - x0;
-      x_posns.push (x);
+      x_posns.push_back (x);
     }
   Real dx = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (commonx, X_AXIS) - x0;
 
   Real y = 0;
   Real slope = 0;
   Real dy = 0;
-
+  Real ldy = 0.0;
   if (!ideal.delta ())
     {
       Interval chord (Stem::chord_start_y (first_visible_stem (me)),
@@ -845,18 +874,17 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
        slope esp. of the first part of a broken beam should predict
        where the second part goes.
       */
-      me->set_property ("least-squares-dy",
-                       scm_from_double (pos[RIGHT] - pos[LEFT]));
+      ldy = pos[RIGHT] - pos[LEFT];
     }
   else
     {
-      Array<Offset> ideals;
-      for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+      vector<Offset> ideals;
+      for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
        {
          Grob *s = stems[i];
          if (Stem::is_invisible (s))
            continue;
-         ideals.push (Offset (x_posns[i],
+         ideals.push_back (Offset (x_posns[i],
                               Stem::get_stem_info (s).ideal_y_
                               + s->relative_coordinate (commony, Y_AXIS)
                               - my_y));
@@ -867,7 +895,8 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
       dy = slope * dx;
 
       set_minimum_dy (me, &dy);
-      me->set_property ("least-squares-dy", scm_from_double (dy));
+
+      ldy = dy;
       pos = Interval (y, (y + dy));
     }
 
@@ -876,9 +905,8 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
   */
   scale_drul (&pos, 1 / Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
 
-  me->set_property ("positions", ly_interval2scm (pos));
-
-  return SCM_UNSPECIFIED;
+  me->set_property ("least-squares-dy",  scm_from_double (ldy));
+  return ly_interval2scm (pos);
 }
 
 /*
@@ -888,15 +916,15 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
   TODO: we should use the concaveness to control the amount of damping
   applied.
 */
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, shift_region_to_valid, 1);
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, shift_region_to_valid, 2);
 SCM
-Beam::shift_region_to_valid (SCM grob)
+Beam::shift_region_to_valid (SCM grob, SCM posns)
 {
   Grob *me = unsmob_grob (grob);
   /*
     Code dup.
   */
-  Array<Real> x_posns;
+  vector<Real> x_posns;
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
   Grob *commonx = common_refpoint_of_array (stems, me, X_AXIS);
   Grob *commony = common_refpoint_of_array (stems, me, Y_AXIS);
@@ -904,24 +932,25 @@ Beam::shift_region_to_valid (SCM grob)
   Grob *fvs = first_visible_stem (me);
 
   if (!fvs)
-    return SCM_UNSPECIFIED;
+    return posns;
 
   Real x0 = fvs->relative_coordinate (commonx, X_AXIS);
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *s = stems[i];
 
       Real x = s->relative_coordinate (commonx, X_AXIS) - x0;
-      x_posns.push (x);
+      x_posns.push_back (x);
     }
 
   Grob *lvs = last_visible_stem (me);
   if (!lvs)
-    return SCM_UNSPECIFIED;
+    return posns;
 
   Real dx = lvs->relative_coordinate (commonx, X_AXIS) - x0;
 
-  Drul_array<Real> pos = ly_scm2interval (me->get_property ("positions"));
+  Drul_array<Real> pos = ly_scm2interval (posns);
+  
 
   scale_drul (&pos, Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
 
@@ -935,7 +964,7 @@ Beam::shift_region_to_valid (SCM grob)
   */
   Interval feasible_left_point;
   feasible_left_point.set_full ();
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *s = stems[i];
       if (Stem::is_invisible (s))
@@ -978,28 +1007,35 @@ Beam::shift_region_to_valid (SCM grob)
   pos = Drul_array<Real> (y, (y + dy));
   scale_drul (&pos, 1 / Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
 
-  me->set_property ("positions", ly_interval2scm (pos));
-  return SCM_UNSPECIFIED;
+  return ly_interval2scm (pos);
 }
 
 /* This neat trick is by Werner Lemberg,
    damped = tanh (slope)
    corresponds with some tables in [Wanske] CHECKME */
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, slope_damping, 1);
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, slope_damping, 2);
 SCM
-Beam::slope_damping (SCM smob)
+Beam::slope_damping (SCM smob, SCM posns)
 {
   Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  Drul_array<Real> pos = ly_scm2interval (posns);
 
   if (visible_stem_count (me) <= 1)
-    return SCM_UNSPECIFIED;
+    return posns;
 
+  
   SCM s = me->get_property ("damping");
   Real damping = scm_to_double (s);
-
+  Real concaveness = robust_scm2double (me->get_property ("concaveness"), 0.0);
+  if (concaveness >= 10000)
+    {
+      pos[LEFT] = pos[RIGHT];
+      me->set_property ("least-squares-dy", scm_from_double (0));
+      damping = 0;
+    }
+  
   if (damping)
     {
-      Drul_array<Real> pos = ly_scm2interval (me->get_property ("positions"));
       scale_drul (&pos, Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
 
       Real dy = pos[RIGHT] - pos[LEFT];
@@ -1014,8 +1050,6 @@ Beam::slope_damping (SCM smob)
 
       Real slope = dy && dx ? dy / dx : 0;
 
-      Real concaveness = robust_scm2double (me->get_property ("concaveness"), 0.0);
-
       slope = 0.6 * tanh (slope) / (damping + concaveness);
 
       Real damped_dy = slope * dx;
@@ -1026,10 +1060,9 @@ Beam::slope_damping (SCM smob)
       pos[RIGHT] -= (dy - damped_dy) / 2;
 
       scale_drul (&pos, 1 / Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
-
-      me->set_property ("positions", ly_interval2scm (pos));
     }
-  return SCM_UNSPECIFIED;
+
+  return ly_interval2scm (pos);
 }
 
 /*
@@ -1054,13 +1087,13 @@ where_are_the_whole_beams (SCM beaming)
 /* Return the Y position of the stem-end, given the Y-left, Y-right
    in POS for stem S.  This Y position is relative to S. */
 Real
-Beam::calc_stem_y (Grob *me, Grob *s, Grob ** common,
+Beam::calc_stem_y (Grob *me, Grob *stem, Grob **common,
                   Real xl, Real xr,
                   Drul_array<Real> pos, bool french)
 {
   Real beam_translation = get_beam_translation (me);
 
-  Real r = s->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS) - xl;
+  Real r = stem->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS) - xl;
   Real dy = pos[RIGHT] - pos[LEFT];
   Real dx = xr - xl;
   Real stem_y_beam0 = (dy && dx
@@ -1068,8 +1101,8 @@ Beam::calc_stem_y (Grob *me, Grob *s, Grob ** common,
                       * dy
                       : 0) + pos[LEFT];
 
-  Direction my_dir = get_grob_direction (s);
-  SCM beaming = s->get_property ("beaming");
+  Direction my_dir = get_grob_direction (stem);
+  SCM beaming = stem->get_property ("beaming");
 
   Real stem_y = stem_y_beam0;
   if (french)
@@ -1080,13 +1113,13 @@ Beam::calc_stem_y (Grob *me, Grob *s, Grob ** common,
     }
   else
     {
-      Slice bm = Stem::beam_multiplicity (s);
+      Slice bm = Stem::beam_multiplicity (stem);
       if (!bm.is_empty ())
        stem_y += bm[my_dir] * beam_translation;
     }
 
   Real id = me->relative_coordinate (common[Y_AXIS], Y_AXIS)
-    - s->relative_coordinate (common[Y_AXIS], Y_AXIS);
+    - stem->relative_coordinate (common[Y_AXIS], Y_AXIS);
 
   return stem_y + id;
 }
@@ -1095,38 +1128,45 @@ Beam::calc_stem_y (Grob *me, Grob *s, Grob ** common,
   Hmm.  At this time, beam position and slope are determined.  Maybe,
   stem directions and length should set to relative to the chord's
   position of the beam.  */
-void
-Beam::set_stem_lengths (Grob *me)
+MAKE_SCHEME_CALLBACK(Beam, set_stem_lengths, 1); 
+SCM
+Beam::set_stem_lengths (SCM smob)
 {
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+
+  /* trigger callbacks. */
+  (void) me->get_property ("direction");
+  (void) me->get_property ("beaming");
+
+  SCM posns = me->get_property ("positions");
+  
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
   if (!stems.size ())
-    return;
+    return posns;
 
   Grob *common[2];
   for (int a = 2; a--;)
     common[a] = common_refpoint_of_array (stems, me, Axis (a));
 
-  Drul_array<Real> pos = ly_scm2realdrul (me->get_property ("positions"));
+  Drul_array<Real> pos = ly_scm2realdrul (posns);
   Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
   scale_drul (&pos, staff_space);
 
   bool gap = false;
   Real thick = 0.0;
-  if (scm_is_number (me->get_property ("gap-count"))
-      &&scm_to_int (me->get_property ("gap-count")))
+  if (robust_scm2int (me->get_property ("gap-count"), 0))
     {
       gap = true;
       thick = get_thickness (me);
     }
 
-  // ugh -> use commonx
   Grob *fvs = first_visible_stem (me);
   Grob *lvs = last_visible_stem (me);
 
   Real xl = fvs ? fvs->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS) : 0.0;
   Real xr = lvs ? lvs->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS) : 0.0;
 
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *s = stems[i];
       if (Stem::is_invisible (s))
@@ -1146,20 +1186,21 @@ Beam::set_stem_lengths (Grob *me)
 
       Stem::set_stemend (s, 2 * stem_y / staff_space);
     }
+
+  return posns;
 }
 
 void
-Beam::set_beaming (Grob *me, Beaming_info_list const *beaming)
+Beam::set_beaming (Grob *me, Beaming_pattern const *beaming)
 {
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
 
   Direction d = LEFT;
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       /*
        Don't overwrite user settings.
       */
-
       do
        {
          Grob *stem = stems[i];
@@ -1167,13 +1208,19 @@ Beam::set_beaming (Grob *me, Beaming_info_list const *beaming)
          if (beaming_prop == SCM_EOL
              || index_get_cell (beaming_prop, d) == SCM_EOL)
            {
-             int b = beaming->infos_.elem (i).beams_i_drul_[d];
+             int count = beaming->beamlet_count (i, d);
              if (i > 0
                  && i < stems.size () -1
                  && Stem::is_invisible (stem))
-               b = min (b, beaming->infos_.elem (i).beams_i_drul_[-d]);
+               count = min (count, beaming->beamlet_count (i,-d));
 
-             Stem::set_beaming (stem, b, d);
+             if ( ((i == 0 && d == LEFT)
+                   || (i == stems.size ()-1 && d == RIGHT))
+                  && stems.size () > 1
+                  && to_boolean (me->get_property ("clip-edges")))
+               count = 0;
+
+             Stem::set_beaming (stem, count, d);
            }
        }
       while (flip (&d) != LEFT);
@@ -1186,7 +1233,7 @@ Beam::forced_stem_count (Grob *me)
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
 
   int f = 0;
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *s = stems[i];
 
@@ -1195,8 +1242,11 @@ Beam::forced_stem_count (Grob *me)
 
       /* I can imagine counting those boundaries as a half forced stem,
         but let's count them full for now. */
+      Direction defdir = to_dir (s->get_property ("default-direction"));
+      
       if (abs (Stem::chord_start_y (s)) > 0.1
-         && (get_grob_direction (s) != Stem::get_default_dir (s)))
+         && defdir
+         && get_grob_direction (s) != defdir)
        f++;
     }
   return f;
@@ -1207,7 +1257,7 @@ Beam::visible_stem_count (Grob *me)
 {
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
   int c = 0;
-  for (int i = stems.size (); i--;)
+  for (vsize i = stems.size (); i--;)
     {
       if (!Stem::is_invisible (stems[i]))
        c++;
@@ -1220,7 +1270,7 @@ Beam::first_visible_stem (Grob *me)
 {
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
 
-  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       if (!Stem::is_invisible (stems[i]))
        return stems[i];
@@ -1233,7 +1283,7 @@ Beam::last_visible_stem (Grob *me)
 {
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
 
-  for (int i = stems.size (); i--;)
+  for (vsize i = stems.size (); i--;)
     {
       if (!Stem::is_invisible (stems[i]))
        return stems[i];
@@ -1253,16 +1303,14 @@ Beam::last_visible_stem (Grob *me)
 */
 MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, rest_collision_callback, 2);
 SCM
-Beam::rest_collision_callback (SCM element_smob, SCM axis)
+Beam::rest_collision_callback (SCM smob, SCM prev_offset)
 {
-  Grob *rest = unsmob_grob (element_smob);
-  (void) axis;
-
+  Grob *rest = unsmob_grob (smob);
   if (scm_is_number (rest->get_property ("staff-position")))
     return scm_from_int (0);
 
-  assert (scm_to_int (axis) == Y_AXIS);
-
+  Real offset = robust_scm2double (prev_offset, 0.0);
+  
   Grob *st = unsmob_grob (rest->get_object ("stem"));
   Grob *stem = st;
   if (!stem)
@@ -1286,13 +1334,19 @@ Beam::rest_collision_callback (SCM element_smob, SCM axis)
 
   Real dy = pos[RIGHT] - pos[LEFT];
 
-  // ugh -> use commonx
-  Real x0 = first_visible_stem (beam)->relative_coordinate (0, X_AXIS);
-  Real dx = last_visible_stem (beam)->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
+  Drul_array<Grob*> visible_stems (first_visible_stem (beam),
+                                  last_visible_stem (beam));
+  extract_grob_set (beam, "stems", stems);
+  
+  Grob *common = common_refpoint_of_array (stems, beam, X_AXIS);
+  
+  Real x0 = visible_stems[LEFT]->relative_coordinate (common, X_AXIS);
+  Real dx = visible_stems[RIGHT]->relative_coordinate (common, X_AXIS) - x0;
   Real slope = dy && dx ? dy / dx : 0;
 
   Direction d = get_grob_direction (stem);
-  Real stem_y = pos[LEFT] + (stem->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0) * slope;
+  Real stem_y = pos[LEFT]
+    + (stem->relative_coordinate (common, X_AXIS) - x0) * slope;
 
   Real beam_translation = get_beam_translation (beam);
   Real beam_thickness = Beam::get_thickness (beam);
@@ -1308,11 +1362,13 @@ Beam::rest_collision_callback (SCM element_smob, SCM axis)
   Real beam_y = stem_y - d * height_of_my_beams;
 
   Grob *common_y = rest->common_refpoint (beam, Y_AXIS);
-
-  Real rest_dim = rest->extent (common_y, Y_AXIS)[d];
+  Interval rest_extent = rest->extent (common_y, Y_AXIS);
+  rest_extent.translate (offset);
+  
+  Real rest_dim = rest_extent[d];
   Real minimum_distance
-    = staff_space * (robust_scm2double (stem->get_property ("stemlet-length"), 0.0)
-                      + robust_scm2double (rest->get_property ("minimum-distance"), 0.0));
+    = staff_space * (robust_scm2double (stem->get_property ("stemlet-length"), 0.0)
+                    + robust_scm2double (rest->get_property ("minimum-distance"), 0.0));
 
   Real shift = d * min (((beam_y - d * minimum_distance) - rest_dim) * d, 0.0);
 
@@ -1323,9 +1379,9 @@ Beam::rest_collision_callback (SCM element_smob, SCM axis)
   shift = ceil (fabs (shift * 2.0)) / 2.0 * sign (shift);
 
   /* Inside staff, move by whole spaces*/
-  if ((rest->extent (common_y, Y_AXIS)[d] + staff_space * shift) * d
+  if ((rest_extent[d] + staff_space * shift) * d
       < rad
-      || (rest->extent (common_y, Y_AXIS)[-d] + staff_space * shift) * -d
+      || (rest_extent[-d] + staff_space * shift) * -d
       < rad)
     shift = ceil (fabs (shift)) * sign (shift);
 
@@ -1342,7 +1398,7 @@ Beam::is_knee (Grob *me)
   bool knee = false;
   int d = 0;
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
-  for (int i = stems.size (); i--;)
+  for (vsize i = stems.size (); i--;)
     {
       Direction dir = get_grob_direction (stems[i]);
       if (d && d != dir)
@@ -1364,7 +1420,7 @@ Beam::get_direction_beam_count (Grob *me, Direction d)
   extract_grob_set (me, "stems", stems);
   int bc = 0;
 
-  for (int i = stems.size (); i--;)
+  for (vsize i = stems.size (); i--;)
     {
       /*
        Should we take invisible stems into account?
@@ -1381,7 +1437,8 @@ ADD_INTERFACE (Beam,
 
               "A beam. \n\n"
               "The @code{thickness} property is the weight of beams, "
-              "measured in staffspace.  The @code{direction} property is not user-serviceable. Use "
+              "measured in staffspace.  The @code{direction} "
+              "property is not user-serviceable. Use "
               "the @code{direction} property of @code{Stem} instead. "
 
               ,
@@ -1389,24 +1446,25 @@ ADD_INTERFACE (Beam,
               /* properties */
               "auto-knee-gap "
               "beamed-stem-shorten "
+              "beaming "
               "break-overshoot "
-              "chord-tremolo "
+              "clip-edges "
               "concaveness "
               "damping "
               "details "
               "direction " 
-              "dir-function "
-              "flag-width-function "
               "gap "
               "gap-count "
+              "grow-direction "
               "inspect-quants "
               "knee "
+              "length-fraction "
               "least-squares-dy "
               "neutral-direction "
-              "position-callbacks "
               "positions "
               "quant-score "
+              "quantized-positions "
               "shorten "
-              "space-function "
+              "stems "
               "thickness "
               );