]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/note-spacing.cc
Merge branch 'master' into jneeman
[lilypond.git] / lily / note-spacing.cc
index 377367a90971c5bba138963b1254d43716a7f79e..61af354f4cb1ebc161c289437a86e0333156db2a 100644 (file)
-/*   
+/*
   note-spacing.cc -- implement Note_spacing
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
-  (c) 2001--2004  Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  (c) 2001--2007  Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
 */
 
 #include "note-spacing.hh"
 
+#include "directional-element-interface.hh"
+#include "grob-array.hh"
 #include "paper-column.hh"
 #include "moment.hh"
 #include "note-column.hh"
 #include "warn.hh"
 #include "stem.hh"
 #include "separation-item.hh"
+#include "spacing-interface.hh"
 #include "staff-spacing.hh"
 #include "accidental-placement.hh"
 #include "output-def.hh"
+#include "pointer-group-interface.hh"
 
 /*
+  TODO: detect hshifts due to collisions, and account for them in
+  spacing?
+*/
 
-TODO: detect hshifts due to collisions, and account for them in
-spacing?
-
-*/ 
-
-void
-Note_spacing::get_spacing (Grob *me, Item* right_col,
-                          Real base_space, Real increment, Real *space, Real *fixed)
+Spring
+Note_spacing::get_spacing (Grob *me, Item *right_col,
+                          Real base_space, Real increment)
 {
+  vector<Item*> note_columns = Spacing_interface::left_note_columns (me);
+  Real left_head_end = 0;
 
-  Drul_array<SCM> props (me->get_property ("left-items"),
-                       me->get_property ("right-items"));
-  Direction d = LEFT;
-  Direction col_dir =  right_col->break_status_dir ();
-  Drul_array<Interval> extents;
-
-  Interval left_head_wid; 
-  do
+  for (vsize i = 0; i < note_columns.size (); i++)
     {
-      for (SCM  s = props[d]; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-       {
-         Item * it= dynamic_cast<Item*> (unsmob_grob (scm_car (s)));
-         
-         if (d == RIGHT && it->break_status_dir () != col_dir)
-           {
-             it = it -> find_prebroken_piece (col_dir);
-
-           }
-         /*
-           some kind of mismatch, eg. a note column, that is behind a
-           linebreak.
-          */
-         if (!it)
-           continue; 
-
-         Item *it_col = it->get_column ();
-         if (d == RIGHT && right_col != it_col)
-           continue;
-         
-         if (Separation_item::has_interface (it))
-           {
-             extents[d].unite (Separation_item::width (it));
-             continue;
-           }
+       SCM r = note_columns[i]->get_object ("rest");
+       Grob *g = unsmob_grob (r);
+       Grob *col = note_columns[i]->get_column ();
 
-         if (d == LEFT)
-           {
-             SCM r = it->get_property ("rest");
-             Grob * g = unsmob_grob (r);
-             if (!g)
-               g =  Note_column::first_head (it);
+       if (!g)
+        g = Note_column::first_head (note_columns[i]);
 
-             /*
-               Ugh. If Stem is switched off, we don't know what the
-               first note head will be.
-              */
-             if (g)
-               left_head_wid = g->extent (it_col, X_AXIS);
-           }
-         
-         extents[d].unite (it->extent (it_col, X_AXIS));
-         if (d == RIGHT)
-           {
-             Grob * accs = Note_column::accidentals (it);
-             if (!accs)
-               accs = Note_column::accidentals (it->get_parent (X_AXIS));
-             
-             if (accs)
-               {
-                 Interval v =
-                   Accidental_placement::get_relevant_accidental_extent (accs, it_col, me);
-                   
-                 extents[d].unite (v);
-               }
-           }
-       }
-
-      if (extents[d].is_empty ())
-       extents[d] = Interval (0,0);
+       /*
+        Ugh. If Stem is switched off, we don't know what the
+        first note head will be.
+       */
+       if (g)
+        {
+          if (g->common_refpoint (col, X_AXIS) != col)
+            programming_error ("Note_spacing::get_spacing (): Common refpoint incorrect");
+          else
+            left_head_end = g->extent (col, X_AXIS)[RIGHT];
+        }
     }
-  while (flip (&d) != LEFT);
-
 
   /*
-    We look at the width of the note head, since smaller heads get less space
-    eg. a quarter rest gets almost 0.5 ss less horizontal space than a note.
-
-    What is sticking out of the note head (eg. a flag), doesn't get
-    the full amount of space.
+    The main factor that determines the amount of space is the width of the
+    note head (or the rest). For example, a quarter rest gets almost 0.5 ss
+    less horizontal space than a note.
 
-    FIXED also includes the left part of the right object.
+    The other parts of a note column (eg. flags, accidentals, etc.) don't get
+    the full amount of space. We give them half the amount of space, but then
+    adjust things so there are no collisions.
   */
-  *fixed =
-    (left_head_wid.is_empty () ? increment :
-     /*
-       Size of the head:
-      */
-     (left_head_wid[RIGHT]+
+  Drul_array<Skyline> skys = Spacing_interface::skylines (me, right_col);
+  Real min_dist = max (0.0, skys[LEFT].distance (skys[RIGHT]));
+  Real min_desired_space = left_head_end + (min_dist - left_head_end) / 2;
 
-      /*
-       What's sticking out of the head, eg. a flag: 
-      */
-      (extents[LEFT][RIGHT] - left_head_wid[RIGHT])/2))
+  /* if the right object sticks out a lot, include a bit of extra space.
+     But only for non-musical-columns; this shouldn't apply to accidentals */
+  if (!Paper_column::is_musical (right_col))
+    min_desired_space = max (min_desired_space,
+                            left_head_end + LEFT * skys[RIGHT].max_height ());
 
-    /*
-      What is sticking out of the right note:
-     */
-    + (extents[RIGHT].is_empty () ?  0.0 : - extents[RIGHT][LEFT] / 2);
+  Real ideal = base_space - increment + min_desired_space;
 
-  /*
-    We don't do complicated stuff: (base_space - increment) is the
-    normal amount of white, which also determines the amount of
-    stretch. Upon (extreme) stretching, notes with accidentals should
-    stretch as much as notes without accidentals.
-   */
-  *space = (base_space - increment) + *fixed ;
-
-  if (!extents[RIGHT].is_empty ()
-      && (Item::is_breakable (right_col)
-         || right_col->original_))
-    {
-      /*
-       This is for the situation
+  stem_dir_correction (me, right_col, increment, &ideal, &min_desired_space);
 
-       rest | 3/4 (eol)
-
-       Since we only take half of the right-object space above, the
-       barline will bump into the notes preceding it, if the right
-       thing is big. We add the rest of the extents here:
-       */
-      
-      *space += -extents[RIGHT][LEFT] / 2;
-      *fixed += -extents[RIGHT][LEFT] / 2;
-    }
-  
-  stem_dir_correction (me, right_col, increment, space, fixed);
+  Spring ret (ideal, min_dist);
+  ret.set_inverse_compress_strength (max (0.0, ideal - max (min_dist, min_desired_space)));
+  ret.set_inverse_stretch_strength (max (0.1, base_space - increment));
+  return ret;
 }
 
-Item *
-Note_spacing::left_column (Grob *me)
-{
-  if (!me->is_live ())
-    return 0;
-  
-  return dynamic_cast<Item*> (me)->get_column ();
-}
-
-/*
-  Compute the column of the right-items.  This is a big function,
-since RIGHT-ITEMS may span more columns (eg. if a clef if inserted,
-this will add a new columns to RIGHT-ITEMS. Here we look at the
-columns, and return the left-most. If there are multiple columns, we
-prune RIGHT-ITEMS.
-   
- */
-Item *
-Note_spacing::right_column (Grob*me)
-{
-  if (!me->is_live ())
-    return 0;
-  
-  SCM right = me->get_property ("right-items");
-  Item *mincol = 0;
-  int min_rank = INT_MAX;
-  bool prune = false;
-  for (SCM s = right ; scm_is_pair (s) ; s = scm_cdr (s))
-    {
-      Item * ri = unsmob_item (scm_car (s));
-
-      Item * col = ri->get_column ();
-      int rank = Paper_column::get_rank (col);
-
-      if (rank < min_rank)
-       {
-         min_rank = rank;
-         if (mincol)
-           prune = true;
-
-         mincol = col;
-       }
-    }
-  
-  if (prune)
-    {
-      // I'm a lazy bum. We could do this in-place.
-      SCM newright  = SCM_EOL;
-      for (SCM s = right ; scm_is_pair (s) ; s =scm_cdr (s))
-       {
-         if (unsmob_item (scm_car (s))->get_column () == mincol)
-           newright = scm_cons (scm_car (s), newright);
-       }
-
-      me->set_property ("right-items", newright);
-    }
-  
-  if (!mincol)
-    {
-      /*
-      int r = Paper_column::get_rank (dynamic_cast<Item*>(me)->get_column ());
-      programming_error (_f ("Spacing wish column %d has no right item.", r));
-      */
-
-      return 0;
-    }
-
-  return mincol;
-}
 
 /**
    Correct for optical illusions. See [Wanske] p. 138. The combination
    up-stem + down-stem should get extra space, the combination
    down-stem + up-stem less.
 
-   TODO: have to check wether the stems are in the same staff.
-
+   TODO: have to check whether the stems are in the same staff.
 */
 void
-Note_spacing::stem_dir_correction (Grob*me, Item * rcolumn,
+Note_spacing::stem_dir_correction (Grob *me, Item *rcolumn,
                                   Real increment,
-                                  Real * space, Real *fixed)  
+                                  Real *space, Real *fixed)
 {
-  Drul_array<Direction> stem_dirs (CENTER,CENTER);
+  Drul_array<Direction> stem_dirs (CENTER, CENTER);
   Drul_array<Interval> stem_posns;
-  Drul_array<Interval> head_posns;  
-  Drul_array<SCM> props (me->get_property ("left-items"),
-                       me->get_property ("right-items"));
+  Drul_array<Interval> head_posns;
+  Drul_array<SCM> props (me->get_object ("left-items"),
+                        me->get_object ("right-items"));
+
+  Drul_array<Spanner *> beams_drul (0, 0);
+  Drul_array<Grob *> stems_drul (0, 0);
 
-  Drul_array<Spanner*> beams_drul (0,0);
-  Drul_array<Grob*> stems_drul (0,0);
-  
   stem_dirs[LEFT] = stem_dirs[RIGHT] = CENTER;
   Interval intersect;
   Interval bar_xextent;
-  Interval bar_yextent;  
-  
+  Interval bar_yextent;
+
   bool correct_stem_dirs = true;
   Direction d = LEFT;
   bool acc_right = false;
-  
+
   do
     {
-      for (SCM  s = props[d]; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+      vector<Grob*> const &items (ly_scm2link_array (props [d]));
+      for (vsize i = 0; i < items.size (); i++)
        {
-         Item * it= dynamic_cast<Item*> (unsmob_grob (scm_car (s)));
+         Item *it = dynamic_cast<Item *> (items[i]);
 
          if (d == RIGHT)
            acc_right = acc_right || Note_column::accidentals (it);
-         
+
          Grob *stem = Note_column::get_stem (it);
 
          if (!stem || !stem->is_live ())
@@ -275,10 +133,8 @@ Note_spacing::stem_dir_correction (Grob*me, Item * rcolumn,
              if (d == RIGHT && Separation_item::has_interface (it))
                {
                  if (it->get_column () != rcolumn)
-                   {
-                     it = it->find_prebroken_piece (rcolumn->break_status_dir ());
-                   }
-                 
+                   it = it->find_prebroken_piece (rcolumn->break_status_dir ());
+
                  Grob *last = Separation_item::extremal_break_aligned_grob (it, LEFT, &bar_xextent);
 
                  if (last)
@@ -287,9 +143,9 @@ Note_spacing::stem_dir_correction (Grob*me, Item * rcolumn,
                  break;
                }
 
-             return ;
+             return;
            }
-         
+
          if (Stem::is_invisible (stem))
            {
              correct_stem_dirs = false;
@@ -298,61 +154,70 @@ Note_spacing::stem_dir_correction (Grob*me, Item * rcolumn,
 
          stems_drul[d] = stem;
          beams_drul[d] = Stem::get_beam (stem);
-         
-         Direction sd = Stem::get_direction (stem);
-         if (stem_dirs[d] && stem_dirs[d] != sd)
+
+         Direction stem_dir = get_grob_direction (stem);
+         if (stem_dirs[d] && stem_dirs[d] != stem_dir)
            {
              correct_stem_dirs = false;
              continue;
            }
-         stem_dirs[d] = sd;
+         stem_dirs[d] = stem_dir;
 
          /*
            Correction doesn't seem appropriate  when there is a large flag
            hanging from the note.
-          */
+         */
          if (d == LEFT
-             && Stem::duration_log (stem) > 2  && !Stem::get_beam (stem))
+             && Stem::duration_log (stem) > 2 && !Stem::get_beam (stem))
+           correct_stem_dirs = false;
+
+         Interval hp = Stem::head_positions (stem);
+         if (correct_stem_dirs
+             && !hp.is_empty ())
            {
-             correct_stem_dirs = false;
+             Real chord_start = hp[stem_dir];
+
+             /*
+               can't look at stem-end-position, since that triggers
+               beam slope computations.
+             */
+             Real stem_end = hp[stem_dir] +
+               stem_dir * robust_scm2double (stem->get_property ("length"), 7);
+
+             stem_posns[d] = Interval (min (chord_start, stem_end),
+                                       max (chord_start, stem_end));
+             head_posns[d].unite (hp);
            }
-         
-         Interval hp  = Stem::head_positions (stem);
-         Real chord_start = hp[sd];      
-         Real stem_end = Stem::stem_end_position (stem);
-         
-         stem_posns[d] = Interval (chord_start<?stem_end, chord_start>? stem_end);
-         head_posns[d].unite (hp);
        }
     }
   while (flip (&d) != LEFT);
-  
 
   /*
     don't correct if accidentals are sticking out of the right side.
   */
   if (acc_right)
-    return ;
+    return;
 
   Real correction = 0.0;
 
   if (!bar_yextent.is_empty ())
     {
-      stem_dirs[RIGHT] = - stem_dirs[LEFT];
+      stem_dirs[RIGHT] = -stem_dirs[LEFT];
       stem_posns[RIGHT] = bar_yextent;
+      stem_posns[RIGHT] *= 2;
     }
-  
-  if (correct_stem_dirs && stem_dirs[LEFT] *stem_dirs[RIGHT] == -1)
+
+  if (correct_stem_dirs && stem_dirs[LEFT] * stem_dirs[RIGHT] == -1)
     {
       if (beams_drul[LEFT] && beams_drul[LEFT] == beams_drul[RIGHT])
        {
-         
+
          /*
            this is a knee: maximal correction.
          */
          Real note_head_width = increment;
-         Grob * st = stems_drul[RIGHT];
-         Grob * head = st ? Stem::support_head (st)  : 0;
+         Grob *st = stems_drul[RIGHT];
+         Grob *head = st ? Stem::support_head (st) : 0;
 
          Interval head_extent;
          if (head)
@@ -362,79 +227,70 @@ Note_spacing::stem_dir_correction (Grob*me, Item * rcolumn,
              if (!head_extent.is_empty ())
                note_head_width = head_extent[RIGHT];
 
-             if (st)
-               {
-                 Real thick = Stem::thickness (st);
-
-                 note_head_width -= thick;
-               }
+             note_head_width -= Stem::thickness (st);
            }
 
-         correction = note_head_width* stem_dirs[LEFT];
+         correction = note_head_width * stem_dirs[LEFT];
          correction *= robust_scm2double (me->get_property ("knee-spacing-correction"), 0);
          *fixed += correction;
        }
       else
        {
-         intersect = stem_posns[LEFT];  
+         intersect = stem_posns[LEFT];
          intersect.intersect (stem_posns[RIGHT]);
          correct_stem_dirs = correct_stem_dirs && !intersect.is_empty ();
 
          if (correct_stem_dirs)
            {
-             correction =abs (intersect.length ());
+             correction = abs (intersect.length ());
 
-      
              /*
                Ugh. 7 is hardcoded.
              */
-             correction = (correction/7) <? 1.0;
-             correction *= stem_dirs[LEFT] ;
-             correction *=
-               robust_scm2double (me->get_property ("stem-spacing-correction"), 0);
+             correction = min (correction / 7, 1.0);
+             correction *= stem_dirs[LEFT];
+             correction
+               *= robust_scm2double (me->get_property ("stem-spacing-correction"), 0);
            }
-         
+
          if (!bar_yextent.is_empty ())
-           {
-             correction *= 0.5;
-           }
+           correction *= 0.5;
        }
     }
-  else if (correct_stem_dirs && stem_dirs[LEFT] *stem_dirs[RIGHT] == UP)
+  else if (correct_stem_dirs && stem_dirs[LEFT] * stem_dirs[RIGHT] == UP)
     {
       /*
        Correct for the following situation:
 
-        X      X
-       |      | 
+       X      X
+       |      |
        |      |
        |   X  |
        |  |   |
        ========
 
-           ^ move the center one to the left.
-       
+       ^ move the center one to the left.
+
 
        this effect seems to be much more subtle than the
        stem-direction stuff (why?), and also does not scale with the
        difference in stem length.
-       
-       */
 
-      
+      */
+
       Interval hp = head_posns[LEFT];
-      hp.intersect  (head_posns[RIGHT]);
+      hp.intersect (head_posns[RIGHT]);
       if (!hp.is_empty ())
-       return ;
+       return;
 
-      Direction lowest =
-       (head_posns[LEFT][DOWN] > head_posns[RIGHT][UP]) ? RIGHT : LEFT;
+      Direction lowest
+       (head_posns[LEFT][DOWN] > head_posns[RIGHT][UP]) ? RIGHT : LEFT;
 
-      Real delta = head_posns[-lowest][DOWN] - head_posns[lowest][UP] ;
-      Real corr = robust_scm2double (me->get_property ("stem-spacing-correction"), 0);
-      corr =  (delta <= 1) ? 0.0 : 0.25;
-      
-      correction=  -lowest * corr ;
+      Real delta = head_posns[-lowest][DOWN] - head_posns[lowest][UP];
+      Real corr = robust_scm2double (me->get_property ("same-direction-correction"), 0);
+
+      if (delta > 1)
+       correction = -lowest * corr;
     }
 
   *space += correction;
@@ -442,13 +298,17 @@ Note_spacing::stem_dir_correction (Grob*me, Item * rcolumn,
   /* there used to be a correction for bar_xextent () here, but
      it's unclear what that was good for ?
   */
-
 }
 
+ADD_INTERFACE (Note_spacing,
+              "This object calculates spacing wishes for individual voices.",
 
+              
+              "knee-spacing-correction "
+              "left-items "
+              "right-items "
+              "same-direction-correction "
+              "stem-spacing-correction "
 
-ADD_INTERFACE (Note_spacing,"note-spacing-interface",
-  "This object calculates spacing wishes for individual voices.",
-  "left-items right-items stem-spacing-correction knee-spacing-correction");
+              );