]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/beam.cc
release: 0.1.58
[lilypond.git] / lily / beam.cc
index e714950ec6ac9cbe7f6b263189df129598b268bf..c3991ea3cabdcc53041c0cd04b125eb4a6ce642e 100644 (file)
 #include "lookup.hh"
 #include "grouping.hh"
 #include "stem-info.hh"
-#include "main.hh"  // experimental features
+//#include "main.hh"  // experimental features
 
 
 IMPLEMENT_IS_TYPE_B1 (Beam, Spanner);
 
-const int MINIMUM_STEMLEN = 5;
+// ugh, hardcoded
+const Real MINIMUM_STEMLEN[] = {
+  0, // just in case
+  5, 
+  4,
+  3,
+  2,
+  2,
+};
 
 Beam::Beam ()
 {
-  slope_f = 0;
-  left_y = 0.0;
+  slope_f_ = 0;
+  left_y_ = 0.0;
+  damping_i_ = 1;
+  quantisation_ = NORMAL;
+  multiple_i_ = 0;
 }
 
 void
 Beam::add (Stem*s)
 {
-  stems.push (s);
+  stems_.push (s);
   s->add_dependency (this);
   s->beam_l_ = this;
 
@@ -60,16 +71,16 @@ Beam::brew_molecule_p () const
 {
   Molecule *mol_p = new Molecule;
   Real inter_f = paper ()->internote_f ();
-  Real x0 = stems[0]->hpos_f ();
-  for (int j=0; j <stems.size (); j++)
+  Real x0 = stems_[0]->hpos_f ();
+  for (int j=0; j <stems_.size (); j++)
     {
-      Stem *i = stems[j];
-      Stem * prev = (j > 0)? stems[j-1] : 0;
-      Stem * next = (j < stems.size ()-1) ? stems[j+1] :0;
+      Stem *i = stems_[j];
+      Stem * prev = (j > 0)? stems_[j-1] : 0;
+      Stem * next = (j < stems_.size ()-1) ? stems_[j+1] :0;
 
       Molecule sb = stem_beams (i, next, prev);
       Real  x = i->hpos_f ()-x0;
-      sb.translate (Offset (x, (x * slope_f  + left_y)* inter_f));
+      sb.translate (Offset (x, (x * slope_f_  + left_y_)* inter_f));
       mol_p->add (sb);
     }
   mol_p->translate_axis (x0 - spanned_drul_[LEFT]->absolute_coordinate (X_AXIS), X_AXIS);
@@ -80,7 +91,7 @@ Offset
 Beam::center () const
 {
   Real w= (paper ()->note_width () + width ().length ())/2.0;
-  return Offset (w, (left_y + w* slope_f)*paper ()->internote_f ());
+  return Offset (w, (left_y_ + w* slope_f_)*paper ()->internote_f ());
 }
 
 void
@@ -94,7 +105,7 @@ void
 Beam::do_print () const
 {
 #ifndef NPRINT
-  DOUT << "slope_f " <<slope_f << "left ypos " << left_y;
+  DOUT << "slope_f_ " <<slope_f_ << "left ypos " << left_y_;
   Spanner::do_print ();
 #endif
 }
@@ -102,7 +113,7 @@ Beam::do_print () const
 void
 Beam::do_post_processing ()
 {
-  if (stems.size () < 2)
+  if (stems_.size () < 2)
     {
       warning (_ ("Beam with less than 2 stems"));
       transparent_b_ = true;
@@ -116,14 +127,14 @@ void
 Beam::do_substitute_dependent (Score_elem*o,Score_elem*n)
 {
   if (o->is_type_b (Stem::static_name ()))
-      stems.substitute ((Stem*)o->item (),  n? (Stem*) n->item ():0);
+      stems_.substitute ((Stem*)o->item (),  n? (Stem*) n->item ():0);
 }
 
 Interval
 Beam::do_width () const
 {
-  return Interval (stems[0]->hpos_f (),
-                  stems.top ()->hpos_f ());
+  return Interval (stems_[0]->hpos_f (),
+                  stems_.top ()->hpos_f ());
 }
 
 void
@@ -135,12 +146,12 @@ Beam::set_default_dir ()
   count[UP]  = count[DOWN] = 0;
   Direction d = DOWN;
   
-  for (int i=0; i <stems.size (); i++)
+  for (int i=0; i <stems_.size (); i++)
     do {
-      Stem *s = stems[i];
+      Stem *s = stems_[i];
       int current = s->dir_ 
        ? (1 + d * s->dir_)/2
-       : s->get_center_distance (Direction (-d));
+       : s->get_center_distance ((Direction)-d);
 
       if (current)
        {
@@ -148,36 +159,37 @@ Beam::set_default_dir ()
          count[d] ++;
        }
 
-    } while ((d *= -1) != DOWN);
+    } while (flip(&d) != DOWN);
   
    do {
     if (!total[d])
       count[d] = 1;
-  } while ((d *= -1) != DOWN);
+  } while (flip(&d) != DOWN);
   
-  /* the following relation is equal to
-          up / up_count > down / down_count
-         */
-  dir_ = (total[UP] * count[DOWN] > total[DOWN] * count[UP]) ? UP : DOWN;
+  /* 
+
+     [Ross] states that the majority of the notes dictates the
+     direction (and not the mean of "center distance")
+  */
+  dir_ = (total[UP] > total[DOWN]) ? UP : DOWN;
 
-  for (int i=0; i <stems.size (); i++)
+  for (int i=0; i <stems_.size (); i++)
     {
-      Stem *sl = stems[i];
+      Stem *sl = stems_[i];
       sl->dir_ = dir_;
     }
 }
 
 /*
   should use minimum energy formulation (cf linespacing)
-
 */
 void
 Beam::solve_slope ()
 {
   Array<Stem_info> sinfo;
-  for (int j=0; j <stems.size (); j++)
+  for (int j=0; j <stems_.size (); j++)
     {
-      Stem *i = stems[j];
+      Stem *i = stems_[j];
 
       i->set_default_extents ();
       if (i->invisible_b ())
@@ -187,11 +199,11 @@ Beam::solve_slope ()
       sinfo.push (info);
     }
   if (! sinfo.size ())
-    slope_f = left_y = 0;
+    slope_f_ = left_y_ = 0;
   else if (sinfo.size () == 1)
     {
-      slope_f = 0;
-      left_y = sinfo[0].idealy_f_;
+      slope_f_ = 0;
+      left_y_ = sinfo[0].idealy_f_;
     }
   else
     {
@@ -204,37 +216,38 @@ Beam::solve_slope ()
          l.input.push (Offset (sinfo[i].x, sinfo[i].idealy_f_));
        }
 
-      l.minimise (slope_f, left_y);
+      l.minimise (slope_f_, left_y_);
     }
 
   Real dy = 0.0;
   for (int i=0; i < sinfo.size (); i++)
     {
-      Real y = sinfo[i].x * slope_f + left_y;
+      Real y = sinfo[i].x * slope_f_ + left_y_;
       Real my = sinfo[i].miny_f_;
 
       if (my - y > dy)
        dy = my -y;
     }
-  left_y += dy;
-  left_y *= dir_;
+  left_y_ += dy;
+  left_y_ *= dir_;
 
-  slope_f *= dir_;
+  slope_f_ *= dir_;
 
   /*
-    This neat trick is by Werner Lemberg, damped = tanh (slope_f) corresponds
+    This neat trick is by Werner Lemberg, damped = tanh (slope_f_) corresponds
     with some tables in [Wanske]
     */
-  slope_f = 0.6 * tanh (slope_f);
+  if (damping_i_)
+    slope_f_ = 0.6 * tanh (slope_f_) / damping_i_;
 
   quantise_yspan ();
 
   // y-values traditionally use internote dimension: therefore slope = (y/in)/x
   // but mf and beam-lookup use PT dimension for y (as used for x-values)
   // ugh --- there goes our simplified but careful quantisation
-  Real sl = slope_f * paper ()->internote_f ();
-  paper ()->lookup_l ()->beam (sl, 20 PT);
-  slope_f = sl / paper ()->internote_f ();
+  Real sl = slope_f_ * paper ()->internote_f ();
+  paper ()->lookup_l ()->beam (sl, 20 PT, 1 PT);
+  slope_f_ = sl / paper ()->internote_f ();
 }
 
 void
@@ -242,12 +255,16 @@ Beam::quantise_yspan ()
 {
   /*
     [Ross] (simplification of)
-    Try to set slope_f complying with y-span of:
+    Try to set slope_f_ complying with y-span of:
       - zero
       - beam_thickness / 2 + staffline_thickness / 2
       - beam_thickness + staffline_thickness
     + n * interline
     */
+
+  if (!quantisation_)
+    return;
+
   Real interline_f = paper ()->interline_f ();
   Real internote_f = interline_f / 2;
   Real staffline_thickness = paper ()->rule_thickness ();
@@ -260,9 +277,9 @@ Beam::quantise_yspan ()
     beam_thickness + staffline_thickness
   };
 
-  Real xspan_f = stems.top ()->hpos_f () - stems[0]->hpos_f ();
+  Real xspan_f = stems_.top ()->hpos_f () - stems_[0]->hpos_f ();
   // y-values traditionally use internote dimension: therefore slope = (y/in)/x
-  Real yspan_f = xspan_f * abs (slope_f * internote_f);
+  Real yspan_f = xspan_f * abs (slope_f_ * internote_f);
   int yspan_i = (int)(yspan_f / interline_f);
   Real q = (yspan_f / interline_f - yspan_i) * interline_f;
   int i = 0;
@@ -281,7 +298,7 @@ Beam::quantise_yspan ()
 
   yspan_f = (Real)yspan_i * interline_f + q;
   // y-values traditionally use internote dimension: therefore slope = (y/in)/x
-  slope_f = yspan_f / xspan_f / internote_f * sign (slope_f);
+  slope_f_ = yspan_f / xspan_f / internote_f * sign (slope_f_);
 }
 
 void
@@ -292,37 +309,46 @@ Beam::quantise_left_y (Beam::Pos pos, bool extend_b)
    if extend then stems must not get shorter
    */
 
+  if (!quantisation_)
+    return;
+
   Real interline_f = paper ()->interline_f ();
   Real internote_f = interline_f / 2;
   Real staffline_thickness = paper ()->rule_thickness ();
   Real beam_thickness = 0.48 * (interline_f - staffline_thickness);
 
-  const int QUANTS = 6;
-  Real qy[QUANTS] = {
-    -staffline_thickness,
+  const int QUANTS = 7;
+  Real qy[QUANTS] = 
+  {
+    0,
     beam_thickness / 2,
-    beam_thickness + staffline_thickness / 2,
+    beam_thickness,
     interline_f / 2 + beam_thickness / 2 + staffline_thickness / 2,
-    interline_f - staffline_thickness,
+    interline_f,
     interline_f + beam_thickness / 2,
+    interline_f + beam_thickness
   };
   /* 
    ugh, using i triggers gcc 2.7.2.1 internal compiler error (far down):
    for (int i = 0; i < QUANTS; i++)
    */
+  
+  // fixme!
   for (int ii = 0; ii < QUANTS; ii++)
-    qy[ii] -= beam_thickness / 2;
-  Pos qpos[QUANTS] = {
+    qy[ii] -= 0.5 *beam_thickness;
+  Pos qpos[QUANTS] = 
+  {
     HANG,
     STRADDLE,
     SIT,
     INTER,
     HANG,
-    STRADDLE
+    STRADDLE,
+    SIT
   };
 
   // y-values traditionally use internote dimension
-  Real y = left_y * internote_f;
+  Real y = left_y_ * internote_f;
   int y_i = (int)floor(y / interline_f);
   y = (y / interline_f - y_i) * interline_f;
 
@@ -362,34 +388,37 @@ Beam::quantise_left_y (Beam::Pos pos, bool extend_b)
   Real lower_y = (qy[lower_i] + interline_f * y_i) / internote_f;
 
   if (extend_b)
-    left_y = (dir_ > 0 ? upper_y : lower_y);
+    left_y_ = (dir_ > 0 ? upper_y : lower_y);
   else
-    left_y = (upper_y - left_y < y - lower_y ? upper_y : lower_y);
+    left_y_ = (upper_y - y < y - lower_y ? upper_y : lower_y);
 }
 
 void
 Beam::set_stemlens ()
 {
-  Real x0 = stems[0]->hpos_f ();
+  Real x0 = stems_[0]->hpos_f ();
   Real dy = 0;
 
   Real interline_f = paper ()->interline_f ();
   Real internote_f = interline_f / 2;
   Real staffline_thickness = paper ()->rule_thickness ();
   Real beam_thickness = 0.48 * (interline_f - staffline_thickness);
-  Real xspan_f = stems.top ()->hpos_f () - stems[0]->hpos_f ();
+  Real interbeam_f = paper ()->interbeam_f ();
+  if (multiple_i_ > 3)
+    interbeam_f += 2.0 * staffline_thickness / 4;
+  Real xspan_f = stems_.top ()->hpos_f () - stems_[0]->hpos_f ();
   /*
    ugh, y values are in "internote" dimension
    */
-  Real yspan_f = xspan_f * abs (slope_f * internote_f);
+  Real yspan_f = xspan_f * abs (slope_f_ * internote_f);
   int yspan_i = (int)(yspan_f / interline_f);
 
   Pos left_pos = NONE;
 
-  if (yspan_f < staffline_thickness / 2)
+  if ((yspan_f < staffline_thickness / 2) || (quantisation_ == NORMAL))
     left_pos = (Pos)(STRADDLE | SIT | HANG);
   else
-    left_pos = (Pos) (sign (slope_f) > 0 ? STRADDLE | HANG 
+    left_pos = (Pos) (sign (slope_f_) > 0 ? STRADDLE | HANG 
       : SIT | STRADDLE);
 
   /* 
@@ -397,30 +426,39 @@ Beam::set_stemlens ()
    be more generous regarding beam position between stafflines
    */
   Real q = (yspan_f / interline_f - yspan_i) * interline_f;
-  if (q < interline_f / 3 - beam_thickness / 2)
+  if ((quantisation_ < NORMAL) && (q < interline_f / 3 - beam_thickness / 2))
     left_pos = (Pos) (left_pos | INTER);
 
-  if (stems[0]->beams_right_i_ > 1)
-    left_pos = (Pos)(left_pos & (STRADDLE | INTER));
 
-  // ugh, rounding problems!
+  if (multiple_i_ > 1)
+    left_pos = (Pos) (dir_ > 0 ? HANG : SIT);
+
+  // ugh, rounding problems! (enge floots)
   const Real EPSILON = interline_f / 10;
   do
     { 
-      left_y += dy * dir_;
+      left_y_ += dy * dir_;
       quantise_left_y (left_pos, dy);
       dy = 0;
-      for (int j=0; j < stems.size (); j++)
+      for (int i=0; i < stems_.size (); i++)
        {
-         Stem *s = stems[j];
+         Stem *s = stems_[i];
+         if (s->transparent_b_)
+           continue;
 
          Real x = s->hpos_f () - x0;
-         s->set_stemend (left_y + slope_f * x);
+         s->set_stemend (left_y_ + slope_f_ * x);
          Real y = s->stem_length_f ();
-         if (y < MINIMUM_STEMLEN)
-           dy = dy >? (MINIMUM_STEMLEN - y);
+         // duh: 
+//       int mult_i = stems_[i]->beams_left_i_ >? stems_[i]->beams_right_i_;
+         int mult_i = multiple_i_;
+         if (mult_i > 1)
+             // dim(y) = internote
+             y -= (Real)(mult_i - 1) * interbeam_f / internote_f;
+         if (y < MINIMUM_STEMLEN[mult_i])
+           dy = dy >? (MINIMUM_STEMLEN[mult_i] - y);
        }
-    } while (abs (dy) > EPSILON)
+    } while (abs (dy) > EPSILON);
 }
 
 void
@@ -428,16 +466,16 @@ Beam::set_grouping (Rhythmic_grouping def, Rhythmic_grouping cur)
 {
   def.OK ();
   cur.OK ();
-  assert (cur.children.size () == stems.size ());
+  assert (cur.children.size () == stems_.size ());
 
   cur.split (def);
 
   Array<int> b;
   {
     Array<int> flags;
-    for (int j=0; j <stems.size (); j++)
+    for (int j=0; j <stems_.size (); j++)
       {
-       Stem *s = stems[j];
+       Stem *s = stems_[j];
 
        int f = s->flag_i_ - 2;
        assert (f>0);
@@ -447,14 +485,15 @@ Beam::set_grouping (Rhythmic_grouping def, Rhythmic_grouping cur)
     b= cur.generate_beams (flags, fi);
     b.insert (0,0);
     b.push (0);
-    assert (stems.size () == b.size ()/2);
+    assert (stems_.size () == b.size ()/2);
   }
 
-  for (int j=0, i=0; i < b.size () && j <stems.size (); i+= 2, j++)
+  for (int j=0, i=0; i < b.size () && j <stems_.size (); i+= 2, j++)
     {
-      Stem *s = stems[j];
+      Stem *s = stems_[j];
       s->beams_left_i_ = b[i];
       s->beams_right_i_ = b[i+1];
+      multiple_i_ = multiple_i_ >? (b[i] >? b[i+1]);
     }
 }
 
@@ -466,11 +505,18 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
 {
   assert (!next || next->hpos_f () > here->hpos_f ());
   assert (!prev || prev->hpos_f () < here->hpos_f ());
-  //    Real dy=paper ()->internote_f ()*2;
-  Real dy = paper ()->interbeam_f ();
-  Real stemdx = paper ()->rule_thickness ();
-  Real sl = slope_f*paper ()->internote_f ();
-  paper ()->lookup_l ()->beam (sl, 20 PT);
+
+  Real staffline_thickness = paper ()->rule_thickness ();
+  Real interbeam_f = paper ()->interbeam_f ();
+  Real internote_f =paper ()->internote_f (); 
+  Real interline_f = 2 * internote_f;
+  Real beamheight_f = 0.48 * (interline_f - staffline_thickness);
+  if (multiple_i_ > 3)
+    interbeam_f += 2.0 * staffline_thickness / 4;
+  Real dy = interbeam_f;
+  Real stemdx = staffline_thickness;
+  Real sl = slope_f_* internote_f;
+  paper ()->lookup_l ()->beam (sl, 20 PT, 1 PT);
 
   Molecule leftbeams;
   Molecule rightbeams;
@@ -480,10 +526,10 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
     {
       int lhalfs= lhalfs = here->beams_left_i_ - prev->beams_right_i_ ;
       int lwholebeams= here->beams_left_i_ <? prev->beams_right_i_ ;
-      Real w = (here->hpos_f () - prev->hpos_f ())/4;
+      Real w = (here->hpos_f () - prev->hpos_f ())/4 <? paper ()->note_width ();;
       Atom a;
       if (lhalfs)              // generates warnings if not
-       a =  paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w);
+       a =  paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w, beamheight_f);
       a.translate (Offset (-w, -w * sl));
       for (int j = 0; j  < lhalfs; j++)
        {
@@ -499,8 +545,8 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
       int rwholebeams = here->beams_right_i_ <? next->beams_left_i_;
 
       Real w = next->hpos_f () - here->hpos_f ();
-      Atom a = paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w + stemdx);
-
+      Atom a = paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w + stemdx, beamheight_f);
+      a.translate_axis( - stemdx/2, X_AXIS);
       int j = 0;
       Real gap_f = 0;
       if (here->beam_gap_i_)
@@ -515,7 +561,7 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
          // TODO: notehead widths differ for different types
          gap_f = paper ()->note_width () / 2;
          w -= 2 * gap_f;
-         a = paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w + stemdx);
+         a = paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w + stemdx, beamheight_f);
        }
 
       for (; j  < rwholebeams; j++)
@@ -525,9 +571,9 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
          rightbeams.add (b);
        }
 
-      w /= 4;
+      w = w/4 <? paper ()->note_width ();
       if (rhalfs)
-       a = paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w);
+       a = paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w, beamheight_f);
 
       for (; j  < rwholebeams + rhalfs; j++)
        {
@@ -538,5 +584,10 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
 
     }
   leftbeams.add (rightbeams);
+
+  /*
+    Does beam quanting think  of the asymetry of beams? 
+    Refpoint is on bottom of symbol. (FIXTHAT) --hwn.
+   */
   return leftbeams;
 }