]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/beam.cc
* lily/beam.cc (get_default_dir): take extreme note head as input
[lilypond.git] / lily / beam.cc
index c0e2ff28e98e8cc1ba085d623f85653df48e7461..d47efc5a7875b80ec12506bd67d721e8871be60f 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 "directional-element-interface.hh"
+
 #include "beaming.hh"
-#include "misc.hh"
+#include "directional-element-interface.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
@@ -89,7 +91,7 @@ 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));
@@ -98,12 +100,6 @@ Beam::get_beam_count (Grob *me)
 }
 
 
-/* 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)
@@ -118,6 +114,8 @@ Beam::calc_direction (SCM smob)
      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 d = CENTER;
+
   int count = visible_stem_count (me);
   if (count < 2)
     {
@@ -136,24 +134,35 @@ Beam::calc_direction (SCM smob)
          me->suicide ();
          return SCM_UNSPECIFIED;
        }
+      else 
+       {
+         Grob *stem = first_visible_stem (me);
+
+         /*
+           ugh: stems[0] case happens for chord tremolo.
+         */
+         d = to_dir ((stem ? stem : stems[0])->get_property ("default-direction"));
+       }
     }
 
-  Direction d = CENTER;
-  
   if (count >= 1)
     {
-      d = get_default_dir (me);
+      if (!d)
+       d = get_default_dir (me);
+      
       consider_auto_knees (me);
-      set_stem_directions (me, d);
-
-      connect_beams (me);
-
-      set_stem_shorten (me);
     }
 
+  if (d)
+    {
+      set_stem_directions (me, d);
+    }
+  
   return scm_from_int (d);
 }
 
+
+
 /* 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
@@ -196,18 +205,20 @@ 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");
@@ -257,6 +268,8 @@ Beam::connect_beams (Grob *me)
          last_dir = this_dir;
        }
     }
+
+  return SCM_EOL;
 }
 
 /*
@@ -287,10 +300,10 @@ Beam::print (SCM grob)
   else
     {
       x0 = stems[0]->relative_coordinate (xcommon, X_AXIS);
-      dx = stems.top ()->relative_coordinate (xcommon, X_AXIS) - x0;
+      dx = stems.back ()->relative_coordinate (xcommon, X_AXIS) - x0;
     }
 
-  SCM posns = me->get_property ("positions");
+  SCM posns = me->get_property ("quantized-positions");
   Drul_array<Real> pos;
   if (!is_number_pair (posns))
     {
@@ -315,9 +328,9 @@ Beam::print (SCM grob)
   Real gap_length = robust_scm2double (me->get_property ("gap"), 0.0);
 
   Stencil the_beam;
-  Real lt = me->get_layout ()->get_dimension (ly_symbol2scm ("linethickness"));
+  Real lt = me->layout ()->get_dimension (ly_symbol2scm ("line-thickness"));
 
-  for (int i = 0; i <= stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i <= stems.size (); i++)
     {
       Grob *stem = (i < stems.size ()) ? stems[i] : 0;
 
@@ -333,25 +346,25 @@ Beam::print (SCM grob)
       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;
+      vector<int> full_beams;
+      vector<int> lfliebertjes;
+      vector<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);
+           full_beams.push_back (b);
          else
-           lfliebertjes.push (b);
+           lfliebertjes.push_back (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);
+           rfliebertjes.push_back (b);
        }
 
       Drul_array<Real> break_overshoot
@@ -372,7 +385,7 @@ Beam::print (SCM grob)
       if (stem)
        w += stem_width / 2;
 
-      Real blot = me->get_layout ()->get_dimension (ly_symbol2scm ("blotdiameter"));
+      Real blot = me->layout ()->get_dimension (ly_symbol2scm ("blot-diameter"));
       Stencil whole = Lookup::beam (slope, w, thick, blot);
       Stencil gapped;
 
@@ -382,13 +395,13 @@ Beam::print (SCM grob)
          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);
+         vector_sort (full_beams, default_compare);
          if (stem_dir == UP)
-           full_beams.reverse ();
+           reverse (full_beams);
        }
 
       int k = 0;
-      for (int j = full_beams.size (); j--;)
+      for (vsize j = full_beams.size (); j--;)
        {
          Stencil b (whole);
 
@@ -447,7 +460,7 @@ Beam::print (SCM grob)
 
          Stencil rhalf = Lookup::beam (slope, rw, thick, blot);
          Stencil lhalf = Lookup::beam (slope, lw, thick, blot);
-         for (int j = lfliebertjes.size (); j--;)
+         for (vsize j = lfliebertjes.size (); j--;)
            {
              Stencil b (lhalf);
              b.translate_axis (last_xposn - x0 - last_stem_width /2,
@@ -457,7 +470,7 @@ Beam::print (SCM grob)
                                Y_AXIS);
              the_beam.add_stencil (b);
            }
-         for (int j = rfliebertjes.size (); j--;)
+         for (vsize j = rfliebertjes.size (); j--;)
            {
              Stencil b (rhalf);
              b.translate_axis (xposn - x0 - rw + stem_width / 2, X_AXIS);
@@ -478,7 +491,7 @@ Beam::print (SCM grob)
 
 #if (DEBUG_QUANTING)
   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-quanting"));
   if (to_boolean (debug) && scm_is_string (quant_score))
     {
 
@@ -487,31 +500,51 @@ Beam::print (SCM grob)
        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
 
   return the_beam.smobbed_copy ();
 }
 
+#define iterof(i,s) typeof((s).begin()) i((s).begin())
+
 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);
+    }
+
+  if (extremes[UP] > extremes[DOWN])
+    return DOWN;
+  else if (extremes[UP] < extremes[DOWN])
+    return UP;
+
+  Drul_array<int> total (0, 0);
+  Drul_array<int> count (0, 0);
+  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
     {
       Grob *s = stems[i];
       Direction stem_dir = CENTER;
@@ -519,7 +552,10 @@ Beam::get_default_dir (Grob *me)
       if (is_direction (stem_dir_scm))
        stem_dir = to_dir (stem_dir_scm);
       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)
        {
@@ -529,12 +565,14 @@ Beam::get_default_dir (Grob *me)
     }
 
   Direction dir = CENTER;
-  
-  if (Direction d =  (Direction) sign (count[UP] - count[DOWN]))
+  Direction d = CENTER;
+  if ((d = (Direction) sign (count[UP] - count[DOWN])))
     dir = d;
-  else if (Direction d = (Direction)  sign (total[UP] / count[UP] - total[DOWN]/count[DOWN]))
+  else if (count[UP]
+          && count[DOWN]
+          && (d = (Direction)  sign (total[UP] / count[UP] - total[DOWN]/count[DOWN])))
     dir = d;
-  else if (Direction d = (Direction)  sign (total[UP] - total[DOWN]))
+  else if ((d = (Direction)  sign (total[UP] - total[DOWN])))
     dir = d;
   else
     dir = to_dir (me->get_property ("neutral-direction"));
@@ -550,7 +588,7 @@ 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];
 
@@ -588,8 +626,8 @@ 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))
@@ -615,7 +653,7 @@ 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);
     }
@@ -623,7 +661,7 @@ 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];
 
@@ -650,7 +688,7 @@ 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))
@@ -678,14 +716,44 @@ 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);
@@ -694,7 +762,7 @@ 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);
 
@@ -704,76 +772,32 @@ 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;
-    }
-
-  Array<Real> x_posns;
+    return ly_interval2scm (pos);
+  
+  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);
@@ -789,19 +813,19 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
                  + 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)),
@@ -829,18 +853,17 @@ 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));
@@ -851,7 +874,8 @@ 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));
     }
 
@@ -860,9 +884,8 @@ 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);
 }
 
 /*
@@ -872,15 +895,15 @@ 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);
@@ -888,24 +911,25 @@ 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));
 
@@ -919,7 +943,7 @@ 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))
@@ -962,28 +986,35 @@ 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];
@@ -998,8 +1029,6 @@ 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;
@@ -1010,10 +1039,9 @@ 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);
 }
 
 /*
@@ -1079,38 +1107,45 @@ 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 callback. */
+  (void) me->get_property ("direction");
+
+  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")))
+      && scm_to_int (me->get_property ("gap-count")))
     {
       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))
@@ -1130,6 +1165,8 @@ Beam::set_stem_lengths (Grob *me)
 
       Stem::set_stemend (s, 2 * stem_y / staff_space);
     }
+
+  return posns;
 }
 
 void
@@ -1138,12 +1175,11 @@ Beam::set_beaming (Grob *me, Beaming_info_list 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];
@@ -1151,11 +1187,11 @@ 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 b = beaming->infos_.at (i).beams_i_drul_[d];
              if (i > 0
                  && i < stems.size () -1
                  && Stem::is_invisible (stem))
-               b = min (b, beaming->infos_.elem (i).beams_i_drul_[-d]);
+               b = min (b, beaming->infos_.at (i).beams_i_drul_[-d]);
 
              Stem::set_beaming (stem, b, d);
            }
@@ -1170,7 +1206,7 @@ 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];
 
@@ -1179,8 +1215,11 @@ 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;
@@ -1191,7 +1230,7 @@ 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++;
@@ -1204,7 +1243,7 @@ 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];
@@ -1217,7 +1256,7 @@ 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];
@@ -1237,16 +1276,14 @@ 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)
@@ -1270,13 +1307,19 @@ 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);
@@ -1292,11 +1335,13 @@ 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);
 
@@ -1307,9 +1352,9 @@ 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);
 
@@ -1326,7 +1371,7 @@ 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)
@@ -1348,7 +1393,7 @@ 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?
@@ -1365,7 +1410,8 @@ 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. "
 
               ,
@@ -1373,6 +1419,7 @@ ADD_INTERFACE (Beam,
               /* properties */
               "auto-knee-gap "
               "beamed-stem-shorten "
+              "beaming "
               "break-overshoot "
               "chord-tremolo "
               "concaveness "
@@ -1386,9 +1433,10 @@ ADD_INTERFACE (Beam,
               "length-fraction "
               "least-squares-dy "
               "neutral-direction "
-              "position-callbacks "
               "positions "
               "quant-score "
+              "quantized-positions "
               "shorten "
+              "stems "
               "thickness "
               );