]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/beam.cc
patch::: 1.5.22.jcn4
[lilypond.git] / lily / beam.cc
index c3991ea3cabdcc53041c0cd04b125eb4a6ce642e..f744b4fff6bbdf75b2e7836a47e15d33060faba7 100644 (file)
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
-  (c) 1997 Han-Wen Nienhuys <hanwen@stack.nl>
+  (c)  1997--2001 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+    Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
 
-  TODO
+*/
 
-  Less hairy code.  knee: ([\stem 1; c8 \stem -1; c8]
+/*
+  [TODO]
+
+  -* shorter! (now +- 1000 lines)
+  
+  -* less hairy code
+
+  -* Remove #'direction from beam. The beam has no direction per se.
+  It may only set directions for stems.
+  */
 
-*/
 
-#include <math.h>
+#include <math.h> // tanh.
 
-#include "p-col.hh"
-#include "varray.hh"
-#include "proto.hh"
-#include "dimen.hh"
+#include "molecule.hh" 
+#include "directional-element-interface.hh"
+#include "beaming.hh"
 #include "beam.hh"
-#include "abbreviation-beam.hh"
 #include "misc.hh"
-#include "debug.hh"
-#include "atom.hh"
-#include "molecule.hh"
-#include "leastsquares.hh"
+#include "least-squares.hh"
 #include "stem.hh"
 #include "paper-def.hh"
 #include "lookup.hh"
-#include "grouping.hh"
-#include "stem-info.hh"
-//#include "main.hh"  // experimental features
-
-
-IMPLEMENT_IS_TYPE_B1 (Beam, Spanner);
-
-// ugh, hardcoded
-const Real MINIMUM_STEMLEN[] = {
-  0, // just in case
-  5, 
-  4,
-  3,
-  2,
-  2,
-};
-
-Beam::Beam ()
-{
-  slope_f_ = 0;
-  left_y_ = 0.0;
-  damping_i_ = 1;
-  quantisation_ = NORMAL;
-  multiple_i_ = 0;
-}
+#include "group-interface.hh"
+#include "staff-symbol-referencer.hh"
+#include "item.hh"
+#include "spanner.hh"
+#include "warn.hh"
 
 void
-Beam::add (Stem*s)
+Beam::add_stem (Grob*me, Grob*s)
 {
-  stems_.push (s);
-  s->add_dependency (this);
-  s->beam_l_ = this;
+  Pointer_group_interface:: add_element (me, "stems", s);
+  
+  s->add_dependency (me);
 
-  if (!spanned_drul_[LEFT])
-    set_bounds (LEFT,s);
-  else
-    set_bounds (RIGHT,s);
-}
+  assert (!Stem::beam_l (s));
+  s->set_grob_property ("beam", me->self_scm ());
 
-Molecule*
-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++)
-    {
-      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));
-      mol_p->add (sb);
-    }
-  mol_p->translate_axis (x0 - spanned_drul_[LEFT]->absolute_coordinate (X_AXIS), X_AXIS);
-  return mol_p;
+  add_bound_item (dynamic_cast<Spanner*> (me), dynamic_cast<Item*> (s));
 }
 
-Offset
-Beam::center () const
+int
+Beam::get_multiplicity (Grob*me) 
 {
-  Real w= (paper ()->note_width () + width ().length ())/2.0;
-  return Offset (w, (left_y_ + w* slope_f_)*paper ()->internote_f ());
-}
+  int m = 0;
+  for (SCM s = me->get_grob_property ("stems"); gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
+    {
+      Grob * sc = unsmob_grob (ly_car (s));
 
-void
-Beam::do_pre_processing ()
-{
-  if (!dir_)
-    set_default_dir ();
+      if (Stem::has_interface (sc))
+       m = m >? Stem::beam_count (sc,LEFT) >? Stem::beam_count (sc,RIGHT);
+    }
+  return m;
 }
 
-void
-Beam::do_print () const
+/*
+  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,before_line_breaking,1);
+SCM
+Beam::before_line_breaking (SCM smob)
 {
-#ifndef NPRINT
-  DOUT << "slope_f_ " <<slope_f_ << "left ypos " << left_y_;
-  Spanner::do_print ();
-#endif
-}
+  Grob * me =  unsmob_grob (smob);
 
-void
-Beam::do_post_processing ()
-{
-  if (stems_.size () < 2)
+  // Why?
+  /*
+    Why what?  Why the warning (beams with less than 2 stems are
+    degenerate beams, should never happen), or why would this ever
+    happen (don't know). */
+  if (visible_stem_count (me) < 2)
     {
-      warning (_ ("Beam with less than 2 stems"));
-      transparent_b_ = true;
-      return ;
+      warning (_ ("beam has less than two stems"));
     }
-  solve_slope ();
-  set_stemlens ();
-}
-
-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);
-}
-
-Interval
-Beam::do_width () const
-{
-  return Interval (stems_[0]->hpos_f (),
-                  stems_.top ()->hpos_f ());
+  if (visible_stem_count (me) >= 1)
+    {
+      if (!Directional_element_interface::get (me))
+       Directional_element_interface::set (me, get_default_dir (me));
+      
+      consider_auto_knees (me);
+      set_stem_directions (me);
+      set_stem_shorten (me);
+    }
+  return SCM_EOL;
 }
 
-void
-Beam::set_default_dir ()
+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;
   Direction d = DOWN;
-  
-  for (int i=0; i <stems_.size (); i++)
+
+  Link_array<Item> stems=
+       Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*)0, "stems");
+
+  for (int i=0; i <stems.size (); i++)
     do {
-      Stem *s = stems_[i];
-      int current = s->dir_ 
-       ? (1 + d * s->dir_)/2
-       : s->get_center_distance ((Direction)-d);
+      Grob *s = stems[i];
+      Direction sd = Directional_element_interface::get (s);
+      int current = sd ? (1 + d * sd)/2
+       : Stem::get_center_distance (s, (Direction)-d);
 
       if (current)
        {
@@ -159,431 +124,788 @@ Beam::set_default_dir ()
          count[d] ++;
        }
 
-    } while (flip(&d) != DOWN);
+    } while (flip (&d) != DOWN);
   
-   do {
-    if (!total[d])
-      count[d] = 1;
-  } while (flip(&d) != DOWN);
+  SCM func = me->get_grob_property ("dir-function");
+  SCM s = gh_call2 (func,
+                   gh_cons (gh_int2scm (count[UP]),
+                            gh_int2scm (count[DOWN])),
+                   gh_cons (gh_int2scm (total[UP]),
+                            gh_int2scm (total[DOWN])));
+
+  if (gh_number_p (s) && gh_scm2int (s))
+    return to_dir (s);
   
-  /* 
-
-     [Ross] states that the majority of the notes dictates the
-     direction (and not the mean of "center distance")
+  /*
+    If dir is not determined: get default
   */
-  dir_ = (total[UP] > total[DOWN]) ? UP : DOWN;
+  return to_dir (me->get_grob_property ("neutral-direction"));
+}
 
-  for (int i=0; i <stems_.size (); i++)
+
+/*
+  Set all stems with non-forced direction to beam direction.
+  Urg: non-forced should become `without/with unforced' direction,
+       once stem gets cleaned-up.
+ */
+void
+Beam::set_stem_directions (Grob*me)
+{
+  Link_array<Item> stems
+    =Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*) 0, "stems");
+  Direction d = Directional_element_interface::get (me);
+  
+  for (int i=0; i <stems.size (); i++)
     {
-      Stem *sl = stems_[i];
-      sl->dir_ = dir_;
+      Grob *s = stems[i];
+      SCM force = s->remove_grob_property ("dir-forced");
+      if (!gh_boolean_p (force) || !gh_scm2bool (force))
+       Directional_element_interface ::set (s,d);
     }
-}
+} 
 
 /*
-  should use minimum energy formulation (cf linespacing)
-*/
+  Simplistic auto-knees; only consider vertical gap between two
+  adjacent chords.
+
+  `Forced' stem directions are ignored.  If you don't want auto-knees,
+  don't set, or unset auto-knee-gap.
+ */
 void
-Beam::solve_slope ()
+Beam::consider_auto_knees (Grob *me)
 {
-  Array<Stem_info> sinfo;
-  for (int j=0; j <stems_.size (); j++)
+  SCM scm = me->get_grob_property ("auto-knee-gap");
+
+  if (gh_number_p (scm))
     {
-      Stem *i = stems_[j];
+      bool knee_b = false;
+      Real knee_y = 0;
+      Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+      Real gap = gh_scm2double (scm) / staff_space;
+
+      Direction d = Directional_element_interface::get (me);
+      Link_array<Item> stems=
+       Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*)0, "stems");
+      
+      Grob *common = me->common_refpoint (stems[0], Y_AXIS);
+      for (int i=1; i < stems.size (); i++)
+       if (!Stem::invisible_b (stems[i]))
+         common = common->common_refpoint (stems[i], Y_AXIS);
+
+      int l = 0;
+      for (int i=1; i < stems.size (); i++)
+        {
+         if (!Stem::invisible_b (stems[i-1]))
+           l = i - 1;
+         if (Stem::invisible_b (stems[l]))
+           continue;
+         if (Stem::invisible_b (stems[i]))
+           continue;
+         
+         Real left = Stem::extremal_heads (stems[l])[d]
+           ->relative_coordinate (common, Y_AXIS);
+         Real right = Stem::extremal_heads (stems[i])[-d]
+           ->relative_coordinate (common, Y_AXIS);
 
-      i->set_default_extents ();
-      if (i->invisible_b ())
-       continue;
+         Real dy = right - left;
 
-      Stem_info info (i);
-      sinfo.push (info);
+         if (abs (dy) >= gap)
+           {
+             knee_y = (right + left) / 2;
+             knee_b = true;
+             break;
+           }
+       }
+      
+      if (knee_b)
+       {
+         for (int i=0; i < stems.size (); i++)
+           {
+             if (Stem::invisible_b (stems[i]))
+               continue;
+             Item *s = stems[i];         
+             Real y = Stem::extremal_heads (stems[i])[d]
+               ->relative_coordinate (common, Y_AXIS);
+
+             Directional_element_interface::set (s, y < knee_y ? UP : DOWN);
+             s->set_grob_property ("dir-forced", SCM_BOOL_T);
+           }
+       }
     }
-  if (! sinfo.size ())
-    slope_f_ = left_y_ = 0;
-  else if (sinfo.size () == 1)
+}
+
+/*
+ Set stem's shorten property if unset.
+ TODO:
+    take some y-position (chord/beam/nearest?) into account
+    scmify forced-fraction
+ */
+void
+Beam::set_stem_shorten (Grob*m)
+{
+  Spanner*me = dynamic_cast<Spanner*> (m);
+
+  Real forced_fraction = forced_stem_count (me) / visible_stem_count (me);
+  if (forced_fraction < 0.5)
+    return;
+
+  int multiplicity = get_multiplicity (me);
+
+  SCM shorten = me->get_grob_property ("beamed-stem-shorten");
+  if (shorten == SCM_EOL)
+    return;
+
+  int sz = scm_ilength (shorten);
+  
+  Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+  SCM shorten_elt = scm_list_ref (shorten, gh_int2scm (multiplicity <? (sz - 1)));
+  Real shorten_f = gh_scm2double (shorten_elt) * staff_space;
+
+  /* cute, but who invented me -- how to customise ? */
+  if (forced_fraction < 1)
+    shorten_f /= 2;
+
+  Link_array<Item> stems=
+    Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*)0, "stems");
+
+  for (int i=0; i < stems.size (); i++)
     {
-      slope_f_ = 0;
-      left_y_ = sinfo[0].idealy_f_;
+      Item* s = stems[i];
+      if (Stem::invisible_b (s))
+        continue;
+      if (gh_number_p (s->get_grob_property ("shorten")))
+       s->set_grob_property ("shorten", gh_double2scm (shorten_f));
+    }
+}
+
+/*
+  Call list of y-dy-callbacks, that handle setting of
+  grob-properties y, dy.
+
+  User may set grob-properties: y-position-hs and height-hs
+ (to be fixed) that override the calculated y and dy.
+
+  Because y and dy cannot be calculated and quanted separately, we
+  always calculate both, then check for user override.
+ */
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, after_line_breaking, 1);
+SCM
+Beam::after_line_breaking (SCM smob)
+{
+  Grob * me =  unsmob_grob (smob);
+  
+  me->set_grob_property ("y", gh_double2scm (0));
+  me->set_grob_property ("dy", gh_double2scm (0));
+
+  /* Hmm, callbacks should be called by, a eh, callback mechanism
+    somewhere (?), I guess, not by looping here. */
+  
+  SCM list = me->get_grob_property ("y-dy-callbacks");
+  for (SCM i = list; gh_pair_p (i); i = ly_cdr (i))
+    gh_call1 (ly_car (i), smob);
+
+  // UGH. Y is not in staff position unit?
+  // Ik dacht datwe daar juist van weg wilden?
+  
+  // Hmm, nu hebben we 3 dimensies, want inmiddels zijn we daar
+  // weer terug, maar dan / 2
+  // (staff-space iso staff-position)
+  
+  set_stem_lengths (me);
+
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, least_squares, 1);
+SCM
+Beam::least_squares (SCM smob)
+{
+ Grob *me = unsmob_grob (smob);
+
+ if (visible_stem_count (me) <= 1)
+   return SCM_UNSPECIFIED;
+
+  Real y = 0;
+  Real dy = 0;
+
+  /* Stem_info, and thus y,dy in this function are corrected for beam-dir */
+  Real first_ideal = Stem::calc_stem_info (first_visible_stem (me)).idealy_f_;
+  if (first_ideal == Stem::calc_stem_info (last_visible_stem (me)).idealy_f_)
+    {
+      y = first_ideal;
+      dy = 0;
     }
   else
     {
+      Array<Offset> ideals;
+
+      // ugh -> use commonx
+      Real x0 = first_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+      Link_array<Item> stems=
+       Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*)0, "stems");
 
-      Real leftx = sinfo[0].x;
-      Least_squares l;
-      for (int i=0; i < sinfo.size (); i++)
+      for (int i=0; i < stems.size (); i++)
        {
-         sinfo[i].x -= leftx;
-         l.input.push (Offset (sinfo[i].x, sinfo[i].idealy_f_));
+         Item* s = stems[i];
+         if (Stem::invisible_b (s))
+           continue;
+         ideals.push (Offset (s->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0, 
+                              Stem::calc_stem_info (s).idealy_f_));
        }
+      Real dydx;
+      minimise_least_squares (&dydx, &y, ideals);
 
-      l.minimise (slope_f_, left_y_);
+      Real dx = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
+      dy = dydx * dx;
     }
 
-  Real dy = 0.0;
-  for (int i=0; i < sinfo.size (); i++)
+  /* Store true, not dir-corrected values */
+  Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
+  me->set_grob_property ("y", gh_double2scm (y * dir));
+  me->set_grob_property ("dy", gh_double2scm (dy * dir));
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, cancel_suspect_slope, 1);
+SCM
+Beam::cancel_suspect_slope (SCM smob)
+{
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  
+  if (visible_stem_count (me) <= 1)
+    return SCM_UNSPECIFIED;
+  
+  /* Stem_info, and thus y,dy in this function are corrected for beam-dir */
+  Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
+  Real y = gh_scm2double (me->get_grob_property ("y")) * dir;
+  Real dy = gh_scm2double (me->get_grob_property ("dy")) * dir;
+  
+ /* steep slope running against lengthened stem is suspect */
+  Real first_ideal = Stem::calc_stem_info (first_visible_stem (me)).idealy_f_;
+  Real last_ideal = Stem::calc_stem_info (last_visible_stem (me)).idealy_f_;
+  Real lengthened = gh_scm2double (me->get_grob_property ("outer-stem-length-limit"));
+  Real steep = gh_scm2double (me->get_grob_property ("slope-limit"));
+
+  // ugh -> use commonx
+  Real dx = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS) - first_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+  Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
+
+  if (( (y - first_ideal > lengthened) && (dydx > steep))
+      || ((y + dy - last_ideal > lengthened) && (dydx < -steep)))
     {
-      Real y = sinfo[i].x * slope_f_ + left_y_;
-      Real my = sinfo[i].miny_f_;
+      Real adjusted_y = y + dy / 2;
+      /* Store true, not dir-corrected values */
+      me->set_grob_property ("y", gh_double2scm (adjusted_y * dir));
+      me->set_grob_property ("dy", gh_double2scm (0)); 
+    }
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
 
-      if (my - y > dy)
-       dy = my -y;
+/*
+  This neat trick is by Werner Lemberg,
+  damped = tanh (slope)
+  corresponds with some tables in [Wanske]
+*/
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, slope_damping, 1);
+SCM
+Beam::slope_damping (SCM smob)
+{
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+
+  if (visible_stem_count (me) <= 1)
+    return SCM_UNSPECIFIED;
+
+  SCM s = me->get_grob_property ("damping"); 
+  int damping = gh_scm2int (s);
+
+  if (damping)
+    {
+      /* y,dy in this function are corrected for beam-dir */
+      Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
+      Real y = gh_scm2double (me->get_grob_property ("y")) * dir;
+      Real dy = gh_scm2double (me->get_grob_property ("dy")) * dir;
+      
+      // ugh -> use commonx
+      Real dx = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS)
+       - first_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+      Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
+      dydx = 0.6 * tanh (dydx) / damping;
+
+      Real damped_dy = dydx * dx;
+      Real adjusted_y = y + (dy - damped_dy) / 2;
+      /* Store true, not dir-corrected values */
+      me->set_grob_property ("y", gh_double2scm (adjusted_y * dir));
+      me->set_grob_property ("dy", gh_double2scm (damped_dy * dir));
     }
-  left_y_ += dy;
-  left_y_ *= dir_;
+    return SCM_UNSPECIFIED;
+}
 
-  slope_f_ *= dir_;
+/*
+  Quantise dy (height) of beam.
+  Generalisation of [Ross].
+  */
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, quantise_dy, 1);
+SCM
+Beam::quantise_dy (SCM smob)
+{
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
 
-  /*
-    This neat trick is by Werner Lemberg, damped = tanh (slope_f_) corresponds
-    with some tables in [Wanske]
-    */
-  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, 1 PT);
-  slope_f_ = sl / paper ()->internote_f ();
+  if (visible_stem_count (me) <= 1)
+    return SCM_UNSPECIFIED;
+
+  Array<Real> a;
+  SCM proc = me->get_grob_property ("height-quants");
+  SCM quants = gh_call2 (proc, me->self_scm (),
+                        gh_double2scm (me->paper_l ()->get_var ("stafflinethickness")
+                                       / 1.0));
+  
+  for (SCM s = quants; gh_pair_p (s); s = ly_cdr (s))
+    a.push (gh_scm2double (ly_car (s)));
+  
+  if (a.size () > 1)
+    {
+      /* y,dy in this function are corrected for beam-dir */
+      Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
+      Real y = gh_scm2double (me->get_grob_property ("y")) * dir;
+      Real dy = gh_scm2double (me->get_grob_property ("dy")) * dir;
+
+      Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+      
+      Interval iv = quantise_iv (a, abs (dy)/staff_space) * staff_space;
+      Real q = (abs (dy) - iv[SMALLER] <= iv[BIGGER] - abs (dy))
+       ? iv[SMALLER]
+       : iv[BIGGER];
+      
+      Real quantised_dy = q * sign (dy);
+      Real adjusted_y = y + (dy - quantised_dy) / 2;
+      /* Store true, not dir-corrected values */
+      me->set_grob_property ("y", gh_double2scm (adjusted_y * dir));
+      me->set_grob_property ("dy", gh_double2scm (quantised_dy * dir));
+    }
+  return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 
-void
-Beam::quantise_yspan ()
+/* It's tricky to have the user override y,dy directly, so we use this
+   translation func.  Also, if our staff_space != 1 (smaller staff, eg),
+   user will expect staff-position to be discrete values. */
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, user_override, 1);
+SCM
+Beam::user_override (SCM smob)
 {
-  /*
-    [Ross] (simplification 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;
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
 
-  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 = 3;
-  Real qdy[QUANTS] = {
-    0,
-    beam_thickness / 2 + staffline_thickness / 2,
-    beam_thickness + staffline_thickness
-  };
-
-  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);
-  int yspan_i = (int)(yspan_f / interline_f);
-  Real q = (yspan_f / interline_f - yspan_i) * interline_f;
-  int i = 0;
-  for (; i < QUANTS - 1; i++)
-    if ((q >= qdy[i]) && (q <= qdy[i + 1]))
-      {
-       if (q - qdy[i] < qdy[i + 1] - q)
-         break;
-       else
-       { 
-         i++;
-         break;
-       }
-      }
-  q = qdy[i];
+  SCM s = me->get_grob_property ("staff-position");
+  if (gh_number_p (s))
+    {
+      Real y = gh_scm2double (s) * staff_space * 0.5;
+      me->set_grob_property ("y", gh_double2scm (y));
+    }
 
-  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_);
+  /* Name suggestions? Tilt, slope, vertical-* ? */
+  s = me->get_grob_property ("height");
+  if (gh_number_p (s))
+    {
+      Real dy = gh_scm2double (s) * staff_space * 0.5;
+      me->set_grob_property ("dy", gh_double2scm (dy));
+    }
+  
+  return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 
-void
-Beam::quantise_left_y (Beam::Pos pos, bool extend_b)
+/*
+  Ugh, this must be last, after user_override
+  Assumes directionised y/dy.
+ */
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, do_quantise_y, 1);
+SCM
+Beam::do_quantise_y (SCM smob)
 {
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+
   /*
-   quantising left y should suffice, as slope is quantised too
-   if extend then stems must not get shorter
+    If the user set y-position, we shouldn't do quanting.
    */
+  if (gh_number_p (me->get_grob_property ("y-position-hs")))
+    return SCM_UNSPECIFIED;
+
+  Real y = gh_scm2double (me->get_grob_property ("y"));
+  Real dy = gh_scm2double (me->get_grob_property ("dy"));
+      
+  /* we can modify y, so we should quantise y */
+  Real half_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me) / 2;
+  Real y_shift = check_stem_length_f (me, y, dy);
+  y += y_shift;
+  y = quantise_y_f (me, y, dy, 0);
 
-  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 = 7;
-  Real qy[QUANTS] = 
-  {
-    0,
-    beam_thickness / 2,
-    beam_thickness,
-    interline_f / 2 + beam_thickness / 2 + staffline_thickness / 2,
-    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++)
-   */
+  /*
+    Hmm, this is a bit keyhole operation: we're passing `this' as a
+    parameter, and member vars as SCM properties.  We should decide on
+    SCM/C/C++ boundary */
+  me->set_grob_property ("y", gh_double2scm (y));
+  set_stem_lengths (me);
+  y = gh_scm2double (me->get_grob_property ("y"));
   
-  // fixme!
-  for (int ii = 0; ii < QUANTS; ii++)
-    qy[ii] -= 0.5 *beam_thickness;
-  Pos qpos[QUANTS] = 
-  {
-    HANG,
-    STRADDLE,
-    SIT,
-    INTER,
-    HANG,
-    STRADDLE,
-    SIT
-  };
-
-  // y-values traditionally use internote dimension
-  Real y = left_y_ * internote_f;
-  int y_i = (int)floor(y / interline_f);
-  y = (y / interline_f - y_i) * interline_f;
-
-  if (y < 0)
-    for (int ii = 0; ii < QUANTS; ii++)
-      qy[ii] -= interline_f;
-
-  int lower_i = 0;
-  int i = 0;
-  for (; i < QUANTS; i++)
+  y_shift = check_stem_length_f (me, y, dy);
+
+  if (y_shift > half_space / 4)
     {
-      if (qy[i] > y)
-       break;
-      // found if lower_i is allowed, and nearer (from below) y than new pos
-      if ((pos & qpos[lower_i]) && (y - qy[lower_i] < y - qy[i]))
-        break;
-      // if new pos is allowed or old pos isn't: assign new pos
-      if ((pos & qpos[i]) || !(pos & qpos[lower_i]))
-       lower_i = i;
+      y += y_shift;
+
+      /*
+       for significantly lengthened or shortened stems,
+       request quanting the other way.
+      */
+      int quant_dir = 0;
+      if (abs (y_shift) > half_space / 2)
+       quant_dir = sign (y_shift) * Directional_element_interface::get (me);
+      y = quantise_y_f (me, y, dy, quant_dir);
     }
+  
+  me->set_grob_property ("y", gh_double2scm (y));
+  // me->set_grob_property ("dy", gh_double2scm (dy));
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
+
 
-  int upper_i = QUANTS - 1;
-  for (i = QUANTS - 1; i >= 0; i--)
+Real
+Beam::calc_stem_y_f (Grob*me,Item* s, Real y, Real dy) 
+{
+  int beam_multiplicity = get_multiplicity (me);
+  int stem_multiplicity = (Stem::flag_i (s) - 2) >? 0;
+
+  SCM space_proc = me->get_grob_property ("space-function");
+  SCM space = gh_call1 (space_proc, gh_int2scm (beam_multiplicity));
+
+  Real thick = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness")) ;
+  Real interbeam_f = gh_scm2double (space) ;
+
+  // ugh -> use commonx
+  Real x0 = first_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+  Real dx = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
+  Real stem_y = (dy && dx ? (s->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0) / dx * dy : 0) + y;
+
+  /* knee */
+   Direction dir  = Directional_element_interface::get (me);
+   Direction sdir = Directional_element_interface::get (s);
+   
+    /* knee */
+   if (dir!= sdir)
+      {
+       stem_y -= dir 
+       * (thick / 2 + (beam_multiplicity - 1) * interbeam_f);
+
+
+      
+      // huh, why not for first visible?
+       if (Staff_symbol_referencer::staff_symbol_l (s)
+          != Staff_symbol_referencer::staff_symbol_l (last_visible_stem (me)))
+        stem_y += Directional_element_interface::get (me)
+          * (beam_multiplicity - stem_multiplicity) * interbeam_f;
+      }
+
+  return stem_y;
+}
+
+Real
+Beam::check_stem_length_f (Grob*me,Real y, Real dy) 
+{
+  Real shorten = 0;
+  Real lengthen = 0;
+  Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
+
+  Link_array<Item> stems=
+    Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*)0, "stems");
+
+  for (int i=0; i < stems.size (); i++)
     {
-      if (qy[i] < y)
-       break;
-      // found if upper_i is allowed, and nearer (from above) y than new pos
-      if ((pos & qpos[upper_i]) && (qy[upper_i] - y < qy[i] - y))
-        break;
-      // if new pos is allowed or old pos isn't: assign new pos
-      if ((pos & qpos[i]) || !(pos & qpos[upper_i]))
-       upper_i = i;
+      Item* s = stems[i];
+      if (Stem::invisible_b (s))
+       continue;
+
+      Real stem_y = calc_stem_y_f (me, s, y, dy);
+       
+      stem_y *= dir;
+      Stem_info info = Stem::calc_stem_info (s);
+
+      // if (0 > info.maxy_f_ - stem_y)
+      shorten = shorten <? info.maxy_f_ - stem_y;
+      // if (0 < info.miny_f_ - stem_y)
+      lengthen = lengthen >? info.miny_f_ - stem_y; 
     }
 
-  // y-values traditionally use internote dimension
-  Real upper_y = (qy[upper_i] + interline_f * y_i) / internote_f;
-  Real lower_y = (qy[lower_i] + interline_f * y_i) / internote_f;
+  if (lengthen && shorten)
+    warning (_ ("weird beam vertical offset"));
 
-  if (extend_b)
-    left_y_ = (dir_ > 0 ? upper_y : lower_y);
-  else
-    left_y_ = (upper_y - y < y - lower_y ? upper_y : lower_y);
+  /* when all stems are too short, normal stems win */
+  return dir * ((shorten) ?  shorten : lengthen);
 }
 
+/*
+  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_stemlens ()
+Beam::set_stem_lengths (Grob *me)
 {
-  Real x0 = stems_[0]->hpos_f ();
-  Real dy = 0;
+  if (visible_stem_count (me) <= 1)
+    return;
+  
+  Real y = gh_scm2double (me->get_grob_property ("y"));
+  Real dy = gh_scm2double (me->get_grob_property ("dy"));
 
-  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 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);
-  int yspan_i = (int)(yspan_f / interline_f);
+  Real half_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me)/2;
+  Link_array<Item> stems=
+    Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*)0, "stems");
 
-  Pos left_pos = NONE;
+  Grob *common = me->common_refpoint (stems[0], Y_AXIS);
+  for (int i=1; i < stems.size (); i++)
+    if (!Stem::invisible_b (stems[i]))
+      common = common->common_refpoint (stems[i], Y_AXIS);
 
-  if ((yspan_f < staffline_thickness / 2) || (quantisation_ == NORMAL))
-    left_pos = (Pos)(STRADDLE | SIT | HANG);
-  else
-    left_pos = (Pos) (sign (slope_f_) > 0 ? STRADDLE | HANG 
-      : SIT | STRADDLE);
+  for (int i=0; i < stems.size (); i++)
+    {
+      Item* s = stems[i];
+      if (Stem::invisible_b (s))
+       continue;
 
-  /* 
-   ugh, slope currently mangled by availability mf chars...
-   be more generous regarding beam position between stafflines
-   */
-  Real q = (yspan_f / interline_f - yspan_i) * interline_f;
-  if ((quantisation_ < NORMAL) && (q < interline_f / 3 - beam_thickness / 2))
-    left_pos = (Pos) (left_pos | INTER);
+      Real stem_y = calc_stem_y_f (me, s, y, dy);
+
+      // doesn't play well with dvips
+      if (scm_definedp (ly_symbol2scm ("ps-testing"), SCM_UNDEFINED)
+         == SCM_BOOL_T)
+       if (Stem::get_direction (s) == Directional_element_interface::get (me))
+         stem_y += Stem::get_direction (s)
+           * gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness")) / 2;
+      
+      /* caution: stem measures in staff-positions */
+      Real id = me->relative_coordinate (common, Y_AXIS)
+       - stems[i]->relative_coordinate (common, Y_AXIS);
+      Stem::set_stemend (s, (stem_y + id) / half_space);
+    }
+}
 
+/*
+  Prevent interference from stafflines and beams.
+
+  We only need to quantise the (left) y of the beam,
+  since dy is quantised too.
+  if extend_b then stems must *not* get shorter
+ */
+Real
+Beam::quantise_y_f (Grob*me,Real y, Real dy, int quant_dir)
+{
+  int multiplicity = get_multiplicity (me);
 
-  if (multiple_i_ > 1)
-    left_pos = (Pos) (dir_ > 0 ? HANG : SIT);
+  Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+  Real thick = me->paper_l ()->get_var ("stafflinethickness");
 
-  // ugh, rounding problems! (enge floots)
-  const Real EPSILON = interline_f / 10;
-  do
-    { 
-      left_y_ += dy * dir_;
-      quantise_left_y (left_pos, dy);
-      dy = 0;
-      for (int i=0; i < stems_.size (); i++)
-       {
-         Stem *s = stems_[i];
-         if (s->transparent_b_)
-           continue;
 
-         Real x = s->hpos_f () - x0;
-         s->set_stemend (left_y_ + slope_f_ * x);
-         Real y = s->stem_length_f ();
-         // 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);
-}
+  SCM proc = me->get_grob_property ("vertical-position-quant-function");
+  SCM quants = scm_apply (proc,
+                         me->self_scm (),
+                         scm_list_n (gh_int2scm (multiplicity),
+                                  gh_double2scm (dy/staff_space),
+                                  gh_double2scm (thick/staff_space),
+                                  SCM_EOL, SCM_UNDEFINED));
+  
+  Array<Real> a;
 
-void
-Beam::set_grouping (Rhythmic_grouping def, Rhythmic_grouping cur)
-{
-  def.OK ();
-  cur.OK ();
-  assert (cur.children.size () == stems_.size ());
+  for (; gh_pair_p (quants); quants = ly_cdr (quants))
+    a.push (gh_scm2double (ly_car (quants)));
 
-  cur.split (def);
+  if (a.size () <= 1)
+    return y;
 
-  Array<int> b;
-  {
-    Array<int> flags;
-    for (int j=0; j <stems_.size (); j++)
-      {
-       Stem *s = stems_[j];
+  Real up_y = Directional_element_interface::get (me) * y;
+  Interval iv = quantise_iv (a, up_y/staff_space) * staff_space;
 
-       int f = s->flag_i_ - 2;
-       assert (f>0);
-       flags.push (f);
-      }
-    int fi =0;
-    b= cur.generate_beams (flags, fi);
-    b.insert (0,0);
-    b.push (0);
-    assert (stems_.size () == b.size ()/2);
-  }
+  Real q = up_y - iv[SMALLER] <= iv[BIGGER] - up_y 
+    ? iv[SMALLER] : iv[BIGGER];
+  if (quant_dir)
+    q = iv[ (Direction)quant_dir];
+
+  return q * Directional_element_interface::get (me);
+}
 
-  for (int j=0, i=0; i < b.size () && j <stems_.size (); i+= 2, j++)
+void
+Beam::set_beaming (Grob*me,Beaming_info_list *beaming)
+{
+  Link_array<Grob> stems=
+    Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Grob*)0, "stems");
+  
+  Direction d = LEFT;
+  for (int i=0; i  < stems.size (); i++)
     {
-      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]);
+      do
+       {
+         /* Don't overwrite user override (?) */
+         if (Stem::beam_count (stems[i], d) == 0
+             /* Don't set beaming for outside of outer stems */
+             && ! (d == LEFT && i == 0)
+             && ! (d == RIGHT && i == stems.size () -1))
+           {
+             int b = beaming->infos_.elem (i).beams_i_drul_[d];
+             Stem::set_beaming (stems[i], b, d);
+           }
+       }
+      while (flip (&d) != LEFT);
     }
 }
 
+
+
 /*
   beams to go with one stem.
+
+  FIXME: clean me up.
   */
 Molecule
-Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
+Beam::stem_beams (Grob*me,Item *here, Item *next, Item *prev,
+                 Real /* dy */ , Real dydx
+                 ) 
 {
-  assert (!next || next->hpos_f () > here->hpos_f ());
-  assert (!prev || prev->hpos_f () < here->hpos_f ());
-
-  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);
+  // ugh -> use commonx
+  if ((next && ! (next->relative_coordinate (0, X_AXIS) > here->relative_coordinate (0, X_AXIS))) ||
+ (prev && ! (prev->relative_coordinate (0, X_AXIS) < here->relative_coordinate (0, X_AXIS))))
+      programming_error ("Beams are not left-to-right");
+
+  int multiplicity = get_multiplicity (me);
 
+  SCM space_proc = me->get_grob_property ("space-function");
+  SCM space = gh_call1 (space_proc, gh_int2scm (multiplicity));
+
+  Real thick = gh_scm2double (me->get_grob_property ("thickness")) ;
+  Real interbeam_f = gh_scm2double (space) ;
+    
+  Real bdy = interbeam_f;
+  
+#if 0
+    // ugh -> use commonx
+  Real dx = visible_stem_count (me) ?
+    last_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS) - first_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS)
+    : 0.0;
+#endif
+  
   Molecule leftbeams;
   Molecule rightbeams;
 
+  Real nw_f;
+  if (!Stem::first_head (here))
+    nw_f = 0;
+  else {
+    int t = Stem::type_i (here); 
+
+    SCM proc = me->get_grob_property ("flag-width-function");
+    SCM result = gh_call1 (proc, gh_int2scm (t));
+    nw_f = gh_scm2double (result);
+  }
+
+
+  Direction dir = Directional_element_interface::get (me);
+
+  /* [Tremolo] beams on whole notes may not have direction set? */
+ if (dir == CENTER)
+    dir = Directional_element_interface::get (here);
+
+
   /* half beams extending to the left. */
   if (prev)
     {
-      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 <? paper ()->note_width ();;
-      Atom a;
+      int lhalfs= lhalfs = Stem::beam_count (here,LEFT) - Stem::beam_count (prev,RIGHT);
+      int lwholebeams= Stem::beam_count (here,LEFT) <? Stem::beam_count (prev,RIGHT) ;
+      /*
+       Half beam should be one note-width, 
+       but let's make sure two half-beams never touch
+       */
+
+      // FIXME: TODO (check) stem width / sloped beams
+      Real w = here->relative_coordinate (0, X_AXIS)
+       - prev->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+      Real stem_w = gh_scm2double (prev->get_grob_property ("thickness"))
+       // URG
+       * me->paper_l ()->get_var ("stafflinethickness");
+
+      w = w/2 <? nw_f;
+      Molecule a;
       if (lhalfs)              // generates warnings if not
-       a =  paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w, beamheight_f);
-      a.translate (Offset (-w, -w * sl));
+       a =  Lookup::beam (dydx, w + stem_w, thick);
+      a.translate (Offset (-w, -w * dydx));
+      a.translate_axis (-stem_w/2, X_AXIS);
       for (int j = 0; j  < lhalfs; j++)
        {
-         Atom b (a);
-         b.translate_axis (-dir_ * dy * (lwholebeams+j), Y_AXIS);
-         leftbeams.add (b);
+         Molecule b (a);
+         b.translate_axis (-dir * bdy * (lwholebeams+j), Y_AXIS);
+         leftbeams.add_molecule (b);
        }
     }
 
   if (next)
     {
-      int rhalfs = here->beams_right_i_ - next->beams_left_i_;
-      int rwholebeams = here->beams_right_i_ <? next->beams_left_i_;
+      int rhalfs  = Stem::beam_count (here,RIGHT)
+       - Stem::beam_count (next,LEFT);
+      int rwholebeams= Stem::beam_count (here,RIGHT)
+       <? Stem::beam_count (next,LEFT) ;
 
-      Real w = next->hpos_f () - here->hpos_f ();
-      Atom a = paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w + stemdx, beamheight_f);
-      a.translate_axis( - stemdx/2, X_AXIS);
+      Real w = next->relative_coordinate (0, X_AXIS)
+       - here->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+
+      Real stem_w = gh_scm2double (next->get_grob_property ("thickness"))
+       // URG
+       * me->paper_l ()->get_var ("stafflinethickness");
+
+      Molecule a = Lookup::beam (dydx, w + stem_w, thick);
+      a.translate_axis (- stem_w/2, X_AXIS);
       int j = 0;
       Real gap_f = 0;
-      if (here->beam_gap_i_)
+      
+      SCM gap = me->get_grob_property ("gap");
+      if (gh_number_p (gap))
        {
-         int nogap = rwholebeams - here->beam_gap_i_;
+         int gap_i = gh_scm2int ((gap));
+         int nogap = rwholebeams - gap_i;
+         
          for (; j  < nogap; j++)
            {
-             Atom b (a);
-             b.translate_axis (-dir_ * dy * j, Y_AXIS);
-             rightbeams.add (b);
+             Molecule b (a);
+             b.translate_axis (-dir  * bdy * j, Y_AXIS);
+             rightbeams.add_molecule (b);
            }
-         // TODO: notehead widths differ for different types
-         gap_f = paper ()->note_width () / 2;
+         if (Stem::invisible_b (here))
+           gap_f = nw_f;
+         else
+           gap_f = nw_f / 2;
          w -= 2 * gap_f;
-         a = paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w + stemdx, beamheight_f);
+         a = Lookup::beam (dydx, w + stem_w, thick);
        }
 
       for (; j  < rwholebeams; j++)
        {
-         Atom b (a);
-         b.translate (Offset (gap_f, -dir_ * dy * j));
-         rightbeams.add (b);
+         Molecule b (a);
+         Real tx = 0;
+         if (Stem::invisible_b (here))
+           // ugh, see chord-tremolo.ly
+           tx = (-dir + 1) / 2 * nw_f * 1.5 + gap_f/4;
+         else
+           tx = gap_f;
+         b.translate (Offset (tx, -dir * bdy * j));
+         rightbeams.add_molecule (b);
        }
 
-      w = w/4 <? paper ()->note_width ();
+      w = w/2 <? nw_f;
       if (rhalfs)
-       a = paper ()->lookup_l ()->beam (sl, w, beamheight_f);
+       a = Lookup::beam (dydx, w, thick);
 
       for (; j  < rwholebeams + rhalfs; j++)
        {
-         Atom b (a);
-         b.translate_axis (-dir_ * dy * j, Y_AXIS);
-         rightbeams.add (b);
+         Molecule b (a);
+         b.translate_axis (- dir * bdy * j, Y_AXIS);
+         rightbeams.add_molecule (b);
        }
 
     }
-  leftbeams.add (rightbeams);
+  leftbeams.add_molecule (rightbeams);
 
   /*
     Does beam quanting think  of the asymetry of beams? 
@@ -591,3 +913,204 @@ Beam::stem_beams (Stem *here, Stem *next, Stem *prev) const
    */
   return leftbeams;
 }
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam,brew_molecule,1);
+SCM
+Beam::brew_molecule (SCM smob)
+{
+  Grob * me =unsmob_grob (smob);
+
+  Molecule mol;
+  if (!gh_pair_p (me->get_grob_property ("stems")))
+    return SCM_EOL;
+  Real x0,dx;
+  Link_array<Item>stems = 
+    Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*) 0, "stems");  
+  if (visible_stem_count (me))
+    {
+  // ugh -> use commonx
+      x0 = first_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+      dx = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
+    }
+  else
+    {
+      x0 = stems[0]->relative_coordinate (0, X_AXIS);
+      dx = stems.top ()->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
+    }
+  
+
+
+  /*
+    TODO: the naming of the grob properties sucks.
+   */
+  SCM dy_s = me->get_grob_property ("dy");
+  SCM y_s = me->get_grob_property ("y");
+
+  
+  Real dy = gh_number_p (dy_s) ? gh_scm2double (dy_s) : 0.0;
+  Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
+  Real y = gh_number_p (y_s) ? gh_scm2double (y_s) : 0.0;
+
+
+  for (int j=0; j <stems.size (); j++)
+    {
+      Item *i = stems[j];
+      Item * prev = (j > 0)? stems[j-1] : 0;
+      Item * next = (j < stems.size ()-1) ? stems[j+1] :0;
+
+      Molecule sb = stem_beams (me, i, next, prev, dy, dydx);
+      Real x = i->relative_coordinate (0, X_AXIS)-x0;
+      sb.translate (Offset (x, x * dydx + y));
+      mol.add_molecule (sb);
+    }
+  mol.translate_axis (x0 
+    - dynamic_cast<Spanner*> (me)->get_bound (LEFT)->relative_coordinate (0, X_AXIS), X_AXIS);
+
+  return mol.smobbed_copy ();
+}
+
+int
+Beam::forced_stem_count (Grob*me) 
+{
+  Link_array<Item>stems = 
+    Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*) 0, "stems");
+  int f = 0;
+  for (int i=0; i < stems.size (); i++)
+    {
+      Item *s = stems[i];
+
+      if (Stem::invisible_b (s))
+       continue;
+
+      if (( (int)Stem::chord_start_f (s)) 
+        && (Stem::get_direction (s) != Stem::get_default_dir (s)))
+        f++;
+    }
+  return f;
+}
+
+
+
+
+/* TODO:
+   use filter and standard list functions.
+ */
+int
+Beam::visible_stem_count (Grob*me) 
+{
+  Link_array<Item>stems = 
+    Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*) 0, "stems");
+  int c = 0;
+  for (int i = stems.size (); i--;)
+    {
+      if (!Stem::invisible_b (stems[i]))
+        c++;
+    }
+  return c;
+}
+
+Item*
+Beam::first_visible_stem (Grob*me) 
+{
+  Link_array<Item>stems = 
+    Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*) 0, "stems");
+  
+  for (int i = 0; i < stems.size (); i++)
+    {
+      if (!Stem::invisible_b (stems[i]))
+        return stems[i];
+    }
+  return 0;
+}
+
+Item*
+Beam::last_visible_stem (Grob*me) 
+{
+  Link_array<Item>stems = 
+    Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Item*) 0, "stems");
+  for (int i = stems.size (); i--;)
+    {
+      if (!Stem::invisible_b (stems[i]))
+        return stems[i];
+    }
+  return 0;
+}
+
+
+/*
+  [TODO]
+  handle rest under beam (do_post: beams are calculated now)
+  what about combination of collisions and rest under beam.
+
+  Should lookup
+    
+    rest -> stem -> beam -> interpolate_y_position ()
+*/
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam,rest_collision_callback,2);
+SCM
+Beam::rest_collision_callback (SCM element_smob, SCM axis)
+{
+  Grob *rest = unsmob_grob (element_smob);
+  Axis a = (Axis) gh_scm2int (axis);
+  
+  assert (a == Y_AXIS);
+
+  Grob * st = unsmob_grob (rest->get_grob_property ("stem"));
+  Grob * stem = st;
+  if (!stem)
+    return gh_double2scm (0.0);
+  Grob * beam = unsmob_grob (stem->get_grob_property ("beam"));
+  if (!beam || !Beam::has_interface (beam) || !Beam::visible_stem_count (beam))
+    return gh_double2scm (0.0);
+
+  // make callback for rest from this.
+  Real beam_dy = 0;
+  Real beam_y = 0;
+
+
+  // todo: make sure this calced already.
+  SCM s = beam->get_grob_property ("dy");
+  if (gh_number_p (s))
+    beam_dy = gh_scm2double (s);
+  
+  s = beam->get_grob_property ("y");
+  if (gh_number_p (s))
+    beam_y = gh_scm2double (s);
+  
+  // 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;
+  Real dydx = beam_dy && dx ? beam_dy/dx : 0;
+
+  Direction d = Stem::get_direction (stem);
+  Real beamy = (stem->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0) * dydx + beam_y;
+
+  Real staff_space =   Staff_symbol_referencer::staff_space (rest);
+
+  
+  Real rest_dim = rest->extent (rest, Y_AXIS)[d]*2.0 / staff_space ; // refp??
+
+  Real minimum_dist
+    = gh_scm2double (rest->get_grob_property ("minimum-beam-collision-distance"));
+  Real dist =
+    minimum_dist +  -d  * (beamy - rest_dim) >? 0;
+
+  int stafflines = Staff_symbol_referencer::line_count (rest);
+
+  // move discretely by half spaces.
+  int discrete_dist = int (ceil (dist));
+
+  // move by whole spaces inside the staff.
+  if (discrete_dist < stafflines+1)
+    discrete_dist = int (ceil (discrete_dist / 2.0)* 2.0);
+
+  return gh_double2scm (-d *  discrete_dist);
+}
+
+
+bool
+Beam::has_interface (Grob*me)
+{
+  return me->has_interface (ly_symbol2scm ("beam-interface"));
+}
+