]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/note-spacing.cc
Run `make grand-replace'.
[lilypond.git] / lily / note-spacing.cc
index 4b0d784b18e3930335865c9c5ae310d42c41f039..2cc5c70ae2369c38b47a87309ebf1ca715ca8218 100644 (file)
-/*   
+/*
   note-spacing.cc -- implement Note_spacing
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
-  (c) 2001 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  (c) 2001--2008  Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
 */
 
+#include "note-spacing.hh"
 
+#include "bar-line.hh"
+#include "directional-element-interface.hh"
+#include "grob-array.hh"
 #include "paper-column.hh"
-#include "item.hh"
 #include "moment.hh"
-#include "note-spacing.hh"
-#include "grob.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"
 
-bool
-Note_spacing::has_interface (Grob* g)
+static bool
+non_empty_barline (Grob *me)
 {
-  return g && g->has_interface (ly_symbol2scm ("note-spacing-interface"));
+  return Bar_line::has_interface (me) && !me->extent (me, X_AXIS).is_empty ();
 }
 
-Real
-Note_spacing::get_spacing (Grob *me)
+/*
+  TODO: detect hshifts due to collisions, and account for them in
+  spacing?
+*/
+
+Spring
+Note_spacing::get_spacing (Grob *me, Item *right_col,
+                          Real base_space, Real increment)
 {
-  Drul_array<SCM> props(me->get_grob_property ("left-items"),
-                       me->get_grob_property ("right-items"));
-  Direction d = LEFT;
-  Drul_array<Interval> extents;
-  do
+  vector<Item*> note_columns = Spacing_interface::left_note_columns (me);
+  Real left_head_end = 0;
+
+  for (vsize i = 0; i < note_columns.size (); i++)
     {
-      for (SCM  s = props[d]; gh_pair_p (s); s = gh_cdr (s))
-       {
-         Item * it= dynamic_cast<Item*> (unsmob_grob (gh_car(s)));
-         extents[d].unite (it->extent (it->column_l (), X_AXIS));
+       SCM r = note_columns[i]->get_object ("rest");
+       Grob *g = unsmob_grob (r);
+       Grob *col = note_columns[i]->get_column ();
 
-         if (d == RIGHT)
-           {
-             Grob * accs = Note_column::accidentals (it);
-             if (!accs)
-               accs = Note_column::accidentals (it->get_parent (X_AXIS));
-             
-             if (accs)
-               extents[d].unite (accs->extent (it->column_l (), X_AXIS));
-           }
-       }
+       if (!g)
+        g = Note_column::first_head (note_columns[i]);
 
-      if (extents[d].empty_b ())
-       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);
 
   /*
-    
-    What's sticking out at the left of the right side has less
-    influence.
+    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.
 
+    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.
   */
-  Real dx= extents[LEFT][RIGHT] - 0.5 * extents[RIGHT][LEFT];
-  return dx;
-}
-
-Item *
-Note_spacing::left_column (Grob *me)
-{
-  if (me->immutable_property_alist_ == SCM_EOL)
-    return 0;
-  
-  return dynamic_cast<Item*> (me)->column_l ();
-}
+  Drul_array<Skyline> skys = Spacing_interface::skylines (me, right_col);
+  Real distance = skys[LEFT].distance (skys[RIGHT]);
+  Real min_dist = max (0.0, distance);
+  Real min_desired_space = left_head_end + (min_dist - left_head_end + base_space - increment) / 2;
+  Real ideal = base_space - increment + left_head_end;
 
-/*
-  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)
-{
-  /*
-    ugh. should have generic is_live() method?
-   */
-  if (me->immutable_property_alist_ == SCM_EOL)
-    return 0;
-  
-  SCM right = me->get_grob_property ("right-items");
-  Item *mincol = 0;
-  int min_rank = INT_MAX;
-  bool prune = false;
-  for (SCM s = right ; gh_pair_p (s) ; s = gh_cdr (s))
+  /* If we have a NonMusical column on the right, we measure the ideal distance
+     to the bar-line (if present), not the start of the column. */
+  if (!Paper_column::is_musical (right_col)
+      && !skys[RIGHT].is_empty ()
+      && to_boolean (me->get_property ("space-to-barline")))
     {
-      Item * ri = unsmob_item (gh_car (s));
-
-      Item * col = ri->column_l ();
-      int rank = Paper_column::rank_i (col);
+      Grob *bar = Pointer_group_interface::find_grob (right_col,
+                                                     ly_symbol2scm ("elements"),
+                                                     non_empty_barline);
 
-      if (rank < min_rank)
+      if (bar)
        {
-         min_rank = rank;
-         if (mincol)
-           prune = true;
-
-         mincol = col;
+         Real shift = bar->extent (right_col, X_AXIS)[LEFT];
+         ideal -= shift;
+         min_desired_space -= max (shift, 0.0);
        }
+      else
+       ideal -= right_col->extent (right_col, X_AXIS)[RIGHT];
     }
-  
-  if (prune)
+
+  ideal = max (ideal, min_desired_space);
+  stem_dir_correction (me, right_col, increment, &ideal, &min_desired_space);
+
+  /* TODO: grace notes look bad when things are stretched. Should we increase
+     their stretch strength? */
+  Spring ret (max (0.0, ideal), min_dist);
+  ret.set_inverse_compress_strength (max (0.0, ideal - min_desired_space));
+  ret.set_inverse_stretch_strength (max (0.1, base_space - increment));
+  return ret;
+}
+
+static Real
+knee_correction (Grob *note_spacing, Grob *right_stem, Real increment)
+{
+  Real note_head_width = increment;
+  Grob *head = right_stem ? Stem::support_head (right_stem) : 0;
+  Grob *rcolumn = dynamic_cast<Item*> (head)->get_column ();
+
+  Interval head_extent;
+  if (head)
     {
-      // I'm a lazy bum. We could do this in-place.
-      SCM newright  = SCM_EOL;
-      for (SCM s = right ; gh_pair_p (s) ; s =gh_cdr (s))
-       {
-         if (unsmob_item (gh_car (s))->column_l () == mincol)
-           newright = gh_cons (gh_car (s), newright);
-       }
+      head_extent = head->extent (rcolumn, X_AXIS);
 
-      me->set_grob_property ("right-items", newright);
+      if (!head_extent.is_empty ())
+       note_head_width = head_extent[RIGHT];
+
+      note_head_width -= Stem::thickness (right_stem);
     }
-  
-  if (!mincol)
+
+  return -note_head_width * get_grob_direction (right_stem)
+    * robust_scm2double (note_spacing->get_property ("knee-spacing-correction"), 0);
+}
+
+static Real
+different_directions_correction (Grob *note_spacing,
+                                Drul_array<Interval> stem_posns,
+                                Direction left_stem_dir)
+{
+  Real ret = 0.0;
+  Interval intersect = stem_posns[LEFT];
+  intersect.intersect (stem_posns[RIGHT]);
+
+  if (!intersect.is_empty ())
     {
+      ret = abs (intersect.length ());
+
       /*
-      int r = Paper_column::rank_i (dynamic_cast<Item*>(me)->column_l ());
-      programming_error (_f("Spacing wish column %d has no right item.", r));
+       Ugh. 7 is hardcoded.
       */
-
-      return 0;
+      ret = min (ret / 7, 1.0)
+       * left_stem_dir
+       * robust_scm2double (note_spacing->get_property ("stem-spacing-correction"), 0);
     }
+  return ret;
+}
 
-  return mincol;
+static Real
+same_direction_correction (Grob *note_spacing, Drul_array<Interval> head_posns)
+{
+  /*
+    Correct for the following situation:
+    
+    X      X
+    |      |
+    |      |
+    |   X  |
+    |  |   |
+    ========
+    
+    ^ 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]);
+  if (!hp.is_empty ())
+    return 0;
+  
+  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 (note_spacing->get_property ("same-direction-correction"), 0);
+  
+  return (delta > 1) ? -lowest * corr : 0;
 }
 
+
 /**
    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: also correct for bar lines in RIGHT-ITEMS.  Should check if
-   the barline is the leftmost object of the break alignment.
-
+   TODO: have to check whether the stems are in the same staff.
 */
-Real
-Note_spacing::stem_dir_correction (Grob*me) 
+void
+Note_spacing::stem_dir_correction (Grob *me, Item *rcolumn,
+                                  Real increment,
+                                  Real *space, Real *fixed)
 {
-  Drul_array<Direction> stem_dirs(CENTER,CENTER);
-  Drul_array<Interval> posns;
-  Drul_array<SCM> props(me->get_grob_property ("left-items"),
-                       me->get_grob_property ("right-items"));
+  Drul_array<Direction> stem_dirs (CENTER, CENTER);
+  Drul_array<Interval> stem_posns;
+  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);
 
   stem_dirs[LEFT] = stem_dirs[RIGHT] = CENTER;
   Interval intersect;
-  bool correct = true;
+  Interval bar_xextent;
+  Interval bar_yextent;
+
   Direction d = LEFT;
+
+  Grob *bar = Spacing_interface::extremal_break_aligned_grob (me, RIGHT,
+                                                             rcolumn->break_status_dir (),
+                                                             &bar_xextent);
+  if (bar && dynamic_cast<Item*> (bar)->get_column () == rcolumn)
+    bar_yextent = Staff_spacing::bar_y_positions (bar);
+
   do
     {
-      for (SCM  s = props[d]; gh_pair_p (s); s = gh_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 (gh_car(s)));
+         Item *it = dynamic_cast<Item *> (items[i]);
+         if (!Note_column::has_interface (it))
+           continue;
 
-         Grob *stem = Note_column::stem_l (it);
+         /*
+           don't correct if accidentals are sticking out of the right side.
+         */
+         if (d == RIGHT && Note_column::accidentals (it))
+           return;
 
-         if (!stem || Stem::invisible_b (stem))
-           {
-             correct = false;
-             goto exit_loop ;
-           }
+         Grob *stem = Note_column::get_stem (it);
+
+         if (!stem || !stem->is_live () || Stem::is_invisible (stem))
+           return;
+
+         stems_drul[d] = stem;
+         beams_drul[d] = Stem::get_beam (stem);
+
+         Direction stem_dir = get_grob_direction (stem);
+         if (stem_dirs[d] && stem_dirs[d] != stem_dir)
+           return;
+
+         stem_dirs[d] = stem_dir;
 
-         Direction sd = Stem::get_direction (stem);
-         if (stem_dirs[d] && stem_dirs[d] != sd)
+         /*
+           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))
+           return;
+
+         Interval hp = Stem::head_positions (stem);
+         if (!hp.is_empty ())
            {
-             correct = false;
-             goto exit_loop;
-           }
-         stem_dirs[d] = sd;
+             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);
 
-         Real chord_start = Stem::head_positions (stem)[sd];
-         Real stem_end = Stem::stem_end_position (stem);
-         
-         posns[d] = Interval(chord_start<?stem_end, chord_start>? stem_end);
+             stem_posns[d] = Interval (min (chord_start, stem_end),
+                                       max (chord_start, stem_end));
+             head_posns[d].unite (hp);
+           }
        }
     }
   while (flip (&d) != LEFT);
-  
-  intersect = posns[LEFT];  
-  intersect.intersect(posns[RIGHT]);
-  correct = correct && !intersect.empty_b ();
-  correct = correct && (stem_dirs[LEFT] *stem_dirs[RIGHT] == -1);
-  
- exit_loop:
-  if(!correct)
-    return 0.0;
 
-  /*
-    Ugh. 7 is hardcoded.
-   */
-  Real correction = abs (intersect.length ());
-  correction = (correction/7) <? 1.0;
-  correction *= stem_dirs[LEFT] ;
-  correction *= gh_scm2double (me->get_grob_property ("stem-spacing-correction"));
-
-  return correction;
+  Real correction = 0.0;
+
+  if (!bar_yextent.is_empty ())
+    {
+      stem_dirs[RIGHT] = -stem_dirs[LEFT];
+      stem_posns[RIGHT] = bar_yextent;
+      stem_posns[RIGHT] *= 2;
+    }
+
+  if (stem_dirs[LEFT] * stem_dirs[RIGHT] == -1)
+    {
+      if (beams_drul[LEFT] && beams_drul[LEFT] == beams_drul[RIGHT])
+       {
+         correction = knee_correction (me, stems_drul[RIGHT], increment);
+         *fixed += correction;
+       }
+      else
+       {
+         correction = different_directions_correction (me, stem_posns, stem_dirs[LEFT]);
+
+         if (!bar_yextent.is_empty ())
+           correction *= 0.5;
+       }
+    }
+  else if (stem_dirs[LEFT] * stem_dirs[RIGHT] == 1)
+    correction = same_direction_correction (me, head_posns);
+
+  *space += correction;
+
+  /* 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.",
+
+              /* properties */
+              "knee-spacing-correction "
+              "left-items "
+              "right-items "
+              "same-direction-correction "
+              "stem-spacing-correction "
+              "space-to-barline "
+              );
+