]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/bezier-bow.cc
release: 1.3.29
[lilypond.git] / lily / bezier-bow.cc
index aa276f3043e59155baf7cc073f5cc024403a8223..0a51f936140fb643ee0d87c1b183d0f07b220ca3 100644 (file)
 #include "debug.hh"
 #include "main.hh"
 #include "lily-guile.hh"
+#include "paper-def.hh"
 
-void
-flipy (Array<Offset>  &c)
-{
-  for (int i = c.size (); i--;)
-    c[i][Y_AXIS] = - c[i][Y_AXIS];
-}
 
-void
-rotate (Array<Offset> &c, Real phi)
-{
-  Offset rot (complex_exp (Offset (0, phi)));
-  for (int i = 0; i < c.size (); i++)
-    c[i] = complex_multiply (rot, c[i]);
-}
-
-void
-translate (Array<Offset> &c, Offset o)
-{
-  for (int i = 0; i < c.size (); i++)
-    c[i] += o;
-}
-
-
-Bezier_bow::Bezier_bow (Array<Offset> points, Direction dir)
+Bezier_bow::Bezier_bow (Array<Offset> encompass, Direction dir)
 {
+  alpha_ = 0;
   dir_ = dir;
-  encompass_ = points;
-  to_canonic_form ();
-
-  rc_factor_ = 1.0;
-  height_limit_ = 1.0;
-  ratio_ = 1.0;
-}
-
-static Real
-default_height (Real len)
-{
-  // assume 20pt staff
-  // see fonts.doc
-  Real staff_space = 5.0;
-  Real h_inf = 2.0* staff_space;
-  Real r_0 = 0.33;
-  return h_inf * 2.0 / M_PI * atan ( M_PI * r_0 / (2.0 * h_inf) * len);
-}
-
-void
-Bezier_bow::blow_fit ()
-{
-  Real len = curve_.control_[3][X_AXIS]; 
-  Real h = curve_.control_[1][Y_AXIS] * fit_factor () / len;
-  curve_.control_[1][Y_AXIS] = h * len;
-  curve_.control_[2][Y_AXIS] = h * len;  
-  curve_.check_sanity ();
-}
-
-void
-Bezier_bow::de_uglyfy ()
-{
-  Real len = curve_.control_[3][X_AXIS] ; 
-  Real ff = fit_factor ();
-  for (int i = 1; i < 3; i++)
-    {
-      Real ind = abs (curve_.control_[(i-1)*3][X_AXIS]
-                     - curve_.control_[i][X_AXIS]) / len;
-      Real h = curve_.control_[i][Y_AXIS] * ff / len;
-
-      // ugh. Unhardcode this
-      Real f = default_height (len) / len;
-      if (h > 2.0 * f)
-       {
-         h = 2.0 * f; 
-       }
-      else if (h > 0.8 + -2 * ind)
-       {
-         h = 0.8 - 2  *ind; 
-       }
-      
-      curve_.control_[i][Y_AXIS] = h * len;  
-    } 
-
-  curve_.check_sanity ();
-}
-
-Real
-Bezier_bow::calc_enclosed_area_f () const
-{
-  Real a = 0;
-  for (int i=0; i < encompass_.size (); i++)
-    {
-      Interval x;
-      Interval y;
-      if (i == 0)
-       {
-         x = Interval (0, encompass_[1][X_AXIS] / 2);
-         y = Interval (0,
-                       curve_.get_other_coordinate (X_AXIS,
-                                                    encompass_[1][X_AXIS]
-                                                    / 2));
-       }
-      else if (i == encompass_.size () - 1)
-       {
-         x = Interval ((encompass_[i-1][X_AXIS] + encompass_[i][X_AXIS])/2, 
-                       encompass_[i][X_AXIS]);
-         y = Interval (0,
-                       (curve_.get_other_coordinate (X_AXIS,
-                                                     (x[MIN] + x[MAX]) / 2)));
-       }
-      else
-       {
-         x = Interval ((encompass_[i-1][X_AXIS] + encompass_[i][X_AXIS]) / 2, 
-                       (encompass_[i][X_AXIS] + encompass_[i+1][X_AXIS]) / 2);
-         y = Interval (encompass_[i][Y_AXIS],
-                       (curve_.get_other_coordinate (X_AXIS, x[MIN])
-                        + curve_.get_other_coordinate (X_AXIS,
-                                                       (x[MIN] + x[MAX]) / 2)
-                        + curve_.get_other_coordinate (X_AXIS, x[MAX])) / 3);
-       }
-      
-      Real da = x.length () * y.length ();
-      a += da;
-    }
-  return a;
-}
-
-Array<Offset>
-Bezier_bow::area_gradient_offset_arr ()
-{
-  Real len = curve_.control_[3][X_AXIS]; 
-  Real area = calc_enclosed_area_f ();
-  
-  Real grow = len / 10.0;
-  Array<Offset> da (2);
-  for (int i=1; i < 3; i++)
-    {
-      for (Axis a=X_AXIS; a < NO_AXES; incr (a)) 
-       {
-         Real r = curve_.control_[i][a];
-         curve_.control_[i][a] += grow;
-         da[i-1][a] = (calc_enclosed_area_f () - area) / grow;
-         
-         curve_.control_[i][a] = r;
-       }
-    }
-  return da;
-}
-
-void
-Bezier_bow::minimise_enclosed_area ()
-{
-  Real len = curve_.control_[3][X_AXIS]; 
-  Real beautiful = len * default_height (len) / 2.0;
-
-  DEBUG_OUT << to_str ("Beautiful: %f\n", beautiful);
-  DEBUG_OUT << to_str ("Length: %f\n", len);
-  int steps=2;
-  for (int i=0; i < steps; i++)
-    {
-      Real ff = fit_factor ();
-      if (!ff)
-       break;
-
-      DEBUG_OUT << to_str ("FitFac: %f\n", ff);
-
-      // slur must be higher at every point
-      if (ff > 1.01)
-       {
-         blow_fit ();
-         DEBUG_OUT << to_str ("Blown area: %f\n", calc_enclosed_area_f ());
-       }
-      else
-         DEBUG_OUT << to_str ("Init area: %f\n", calc_enclosed_area_f ());
-
-      Real area = calc_enclosed_area_f ();
-      
-
-      if (area <= beautiful)
-       break;
-
-      Array<Offset> da = area_gradient_offset_arr ();
-
-      /*
-       Urg: empiric cs
-            Small slurs are easily too asymmetric,
-            while big slurs are too symmetric
-
-            This makes short slurs strictly x-bound,
-            long slurs become y-bound.
-       */
-      Real ypct = 0.50;
-      //Real xpct = (0.07 * len * len / 1000.0) <? 0.80;
-      Real xpct = (0.1 * len * len * len / 100000.0) <? 0.80;
-
-      Real yu = (abs (curve_.control_[1][Y_AXIS] / da[0][Y_AXIS])
-                <? abs (curve_.control_[2][Y_AXIS] / da[1][Y_AXIS]))
-       * ypct;
-      Real xu = (abs (curve_.control_[1][X_AXIS] / da[0][X_AXIS])
-                <? abs ((curve_.control_[3][X_AXIS]
-                            - curve_.control_[2][X_AXIS]) / da[1][X_AXIS]))
-       * xpct;
-      Real u = yu <? xu;
-      DEBUG_OUT << to_str ("u (xu, yu): %f (%f, %f)\n", u, xu, yu);
-      DEBUG_OUT << to_str ("pct (x, y): (%f, %f)\n", xpct, ypct);
-
-      DEBUG_OUT << to_str ("da1: (%f, %f)\n", da[0][X_AXIS], da[0][Y_AXIS]);
-      DEBUG_OUT << to_str ("da2: (%f, %f)\n", da[1][X_AXIS], da[1][Y_AXIS]);
-
-      curve_.control_[1] -= da[0] * u;
-      curve_.control_[2] -= da[1] * u;
-    }
-  
-
-  if (fit_factor () > 1.5)
-    blow_fit ();
-
-  DEBUG_OUT << to_str ("Exarea: %f\n", calc_enclosed_area_f ());
-  Real area = calc_enclosed_area_f ();
-  /*
-    Slurs that fit beautifully are not ugly
-   */
-  if (area > beautiful)
-    {
-      DEBUG_OUT << "DE-UGLYFY\n";
-      de_uglyfy ();
-    }
-
-}
-
-void
-Bezier_bow::calculate ()
-{
-  calc_default ();
-  if (fit_factor () > 1.0)
-    {
-      //    calc_tangent_controls ();
-      // blow_fit ();
-      minimise_enclosed_area ();
-    }
+  encompass_ = encompass;
+  to_canonical_form ();
 }
 
-
-  
 Bezier
-Bezier_bow::get_curve ()const
+Bezier_bow::get_bezier () const
 {
   Bezier rv = curve_;
   if (dir_ == DOWN)
@@ -272,191 +41,81 @@ Bezier_bow::get_curve ()const
   return rv;
 }
 
-static Real const FUDGE = 1e-8;
-
-/*
-  This function calculates 2 center control points,
-  based on lines through c_0 --> left disturbing
-  and c_3--> right disturbing encompass points.
-  
-  See Documentation/fonts.tex
- */
-void
-Bezier_bow::calc_tangent_controls ()
-{
-  Real b = curve_.control_[3][X_AXIS];
-  Real h = curve_.control_[1][Y_AXIS];
-  
-
-  Drul_array<Offset> disturb;
-  Drul_array<Real> maxtan;  
-  maxtan[LEFT]  = maxtan[RIGHT] = h/(b/2);
-  disturb[LEFT]  = disturb[RIGHT] =   Offset (b / 2, h);
-
-  for (int i = 1; i < encompass_.size () -1; i++)
-    {
-      Real y= encompass_[i][Y_AXIS];
-      if (y> 0)
-        {
-         Real x = encompass_[i][X_AXIS];
-         
-         Direction d = LEFT;
-         do
-           {
-             // 1 if d == LEFT
-             int k = (1 - d)/2;
-             Real tan = y /  ((1-k)* b - d * x);
-
-             if (tan > maxtan[d])
-               {
-                 maxtan[d] = tan;
-                 disturb[d] = Offset (x,y);
-               }
-           }
-         while (flip (&d)!=LEFT);
-       }
-    }
-
-  for (int i = 0; i < encompass_.size (); i++ )
-    h = h >? encompass_[i][Y_AXIS];
-
-  /*
-    The curve will always be under line between curve_.control_0 -> curve_.control_1, so
-    make it extra steep by slur_rc_factor
-  */
-
-
-  Drul_array<Real> angles;
-  Direction d = LEFT;
-  do
-    {
-      maxtan[d] *= -d * rc_factor_;
-      angles[d] = atan (maxtan[d]);
-    }
-  while (flip(&d) != LEFT);
-
-  Real rc3 = 0.0;
-
-  /* 
-    if we have two disturbing points, have line through those...
-    in order to get a sane line, make sure points are reasonably far apart
-    X distance must be reasonably(!) big (division)
-   */
-  if (abs (disturb[LEFT][X_AXIS] - disturb[RIGHT][X_AXIS]) > FUDGE)
-    rc3 = (disturb[RIGHT][Y_AXIS] - disturb[LEFT][Y_AXIS]) / (disturb[RIGHT][X_AXIS] - disturb[LEFT][X_AXIS]);
-
-  else
-    rc3 = tan ((angles[LEFT] - angles[RIGHT]) / 2);
-
-
-  // ugh: be less steep
-  rc3 /= 2*rc_factor_;
-  
-
-  Real c2 = -maxtan[RIGHT] * curve_.control_[3][X_AXIS];
-
-  // use highest because rc3 is damped.
-  Real maxy = disturb[LEFT][Y_AXIS] >? disturb[RIGHT][Y_AXIS];
-  Real c3 = disturb[LEFT][Y_AXIS] > disturb[RIGHT][Y_AXIS] ?
-    maxy - rc3 * disturb[LEFT][X_AXIS] :
-    maxy - rc3 * disturb[RIGHT][X_AXIS];
-
-  curve_.control_[1][X_AXIS] = c3 / (maxtan[LEFT] - rc3);
-  curve_.control_[1][Y_AXIS] = maxtan[LEFT] * curve_.control_[1][X_AXIS];
-  
-  curve_.control_[2][X_AXIS] = (c3 - c2) / (maxtan[RIGHT] - rc3);
-  curve_.control_[2][Y_AXIS] = maxtan[RIGHT] * curve_.control_[2][X_AXIS] + c2;
-
-
-  curve_.check_sanity();
-}
-
-/*
-  max ( encompass.y / curve.y )
-  
- */
-Real
-Bezier_bow::fit_factor () const
-{
-  Real x1 = encompass_[0][X_AXIS];
-  Real x2 = encompass_.top ()[X_AXIS];
-
-  Real factor = 0.0;
-  for (int i=1; i < encompass_.size ()-1; i++)
-    {
-      if (encompass_[i][X_AXIS] > x1 && encompass_[i][X_AXIS] < x2)
-       {
-        Real y = curve_.get_other_coordinate (X_AXIS, encompass_[i][X_AXIS]);
-        if (y>0)
-          {
-            Real f = encompass_[i][Y_AXIS] / y;
-            factor = factor >? f;
-          }
-       }
-    }
-
-
-  return factor;
-}
-
-
-
-
 void
-Bezier_bow::to_canonic_form ()
+Bezier_bow::to_canonical_form ()
 {
   origin_ = encompass_[0];
-  translate (encompass_,-origin_);
+  translate (&encompass_, -origin_);
 
   Offset delta = encompass_.top () - encompass_[0];
   alpha_ = delta.arg ();
 
-  rotate (encompass_, -alpha_);
+  rotate (&encompass_, -alpha_);
   if (dir_ == DOWN)
     {
-      flipy (encompass_);
+      flip (&encompass_, Y_AXIS);
     }
 
   while (encompass_.size () > 1 && encompass_[1][X_AXIS] <= 0.0)
     {
-      programming_error ("Degenerate slur: infinite steepness reqd");
+      programming_error ("Degenerate bow: infinite steepness reqd");
       encompass_.del (1);
     }
 
   Real l = encompass_.top ()[X_AXIS];
   while (encompass_.size () > 1 && encompass_.top (1)[X_AXIS] >= l)
     {
-      programming_error ("Degenerate slur: infinite steepness reqd");
+      programming_error ("Degenerate bow: infinite steepness reqd");
       encompass_.del (encompass_.size ()-2);
     }
 }
 
-
+void
+Bezier_bow::set_default_bezier (Real h_inf, Real r_0)
+{
+  curve_ = get_default_bezier (h_inf, r_0);
+}
 
 /*
- See Documentation/fonts.tex
+  See Documentation/programmer/fonts.doc
  */
-void
-Bezier_bow::calc_default ()
+Bezier
+Bezier_bow::get_default_bezier (Real h_inf, Real r_0) const
 {
-  Real pi = M_PI;
-
-  Real alpha = height_limit_ * 2.0 / pi;
-  Real beta = pi * ratio_ / (2.0 * height_limit_);
-
-  Offset delta (encompass_.top ()[X_AXIS] 
-    - encompass_[0][X_AXIS], 0);
-
+  Offset delta (encompass_.top ()[X_AXIS] - encompass_[0][X_AXIS], 0);
   Real b = delta.length ();
-  Real indent = alpha * atan (beta * b);
-  Real height = indent;
-  curve_.control_ [0] = Offset (0, 0);
-  curve_.control_ [1] = Offset (indent, height);
-  curve_.control_ [2] = Offset (b - indent, height);
-  curve_.control_ [3] = Offset (b, 0);
-}
+  Real height = get_default_height (h_inf, r_0, b);
+  // urg: scmify this?
+  Real indent = height;
 
+  Bezier curve;
+  curve.control_[0] = Offset (0, 0);
+  curve.control_[1] = Offset (indent, height);
+  curve.control_[2] = Offset (b - indent, height);
+  curve.control_[3] = Offset (b, 0);
+  return curve;
+}
 
+/*
+  See Documentation/programmer/fonts.doc
+ */
+Real
+Bezier_bow::get_default_height (Real h_inf, Real r_0, Real b) const
+{
+#if 0
+  Real pi = M_PI;
 
+  Real alpha = 2.0 * h_inf / pi;
+  Real beta = pi * r_0 / (2.0 * h_inf);
 
+  return alpha * atan (beta * b);
+#else
+  SCM h = scm_eval (scm_listify (ly_symbol2scm ("slur-default-height"),
+                                gh_double2scm (h_inf),
+                                gh_double2scm (r_0),
+                                gh_double2scm (b),
+                                SCM_UNDEFINED));
+  return gh_scm2double (h);
+#endif
+}
+