]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/page-breaking.cc
Merge branch 'master' of git://git.savannah.gnu.org/lilypond.git
[lilypond.git] / lily / page-breaking.cc
index cf483bdcb3488e49fe22c1335dbc41a611feace1..5d55c7a9f41e26114d796dd8e22fa0c84136afcc 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   This file is part of LilyPond, the GNU music typesetter.
 
-  Copyright (C) 2006--2010 Joe Neeman <joeneeman@gmail.com>
+  Copyright (C) 2006--2011 Joe Neeman <joeneeman@gmail.com>
 
   LilyPond is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   discarded after a call to set_current_breakpoints, since that Line_division
   refers to a subset of chunks which might be different from the current
   subset of chunks under consideration.
+
+  HOW TO WRITE A PAGE BREAKING ALGORITHM
+  All page breakers supported by this class work more-or-less in the same way.
+  First, they request a particular number of systems by saying
+    set_current_breakpoints (0, last_break_position (), system_count)
+  (never mind what the first two arguments do, I'll get to them later).
+  Alternatively, you can do
+    set_to_ideal_line_configuration (0, last_break_position ()),
+  and the number of systems will be automatically chosen according to what
+  the line breaker wants.
+
+  If there are multiple scores, there will be many different ways to achieve
+  a certain number of lines.  You can see how many alternatives are available
+  with current_configuration_count ().  For every i from 0 to
+  current_configuration_count ()-1, you can see the line division of the
+  corresponding configuration with current_configuration (i), or you can try
+  out various page configurations with one of the space_systems_xxx or
+  pack_systems_xxx functions.  The first argument to each of these functions
+  is the configuration index.
+
+  When you're done trying out configurations and you've picked the one
+  you want, do
+    break_into_pieces (0, last_break_position (), line_division_that_you_want);
+    return make_pages (systems_per_page, systems ());
+  where systems_per_page is a vector of numbers telling how many systems are
+  on each page.  You can get your systems_per_page vector by looking inside
+  the Page_spacing_results that are returned by space_systems_xxx or
+  pack_systems_xxx.
+
+  A note on performance: set_current_breakpoints is EXPONENTIALLY SLOW unless
+  you constrain it by giving it a lower or an upper bound on the configurations
+  it looks for.  Optimal_page_breaking, for example, works by trying
+  out a bunch of configurations, increasing the system count by one, trying
+  again and so on.  Each time we increase the system count, we assume that the
+  best new configurations are going to be elementwise larger than the
+  best configuration for the previous system count (in other words, we're going
+  to get a new configuration just by adding an extra line to sone score
+  and leaving the rest the same).  Therefore, we pass the best previous line
+  division as an lower bound to set_current_breakpoints.
+
+  Now you should be in a position to understand Optimal_page_breaking::solve.
+  Go ahead and read that before finding out, in the next paragraph,
+  what the first two arguments to set_current_breakpoints do.
+
+  "BREAKS"
+  Sometimes, it's useful to run this whole page-breaking machinery on a subset
+  of the book.  To do this, you can mark certain "breaks" in the book (a poor
+  choice of name, perhaps, since a "break" here is different from a page break)
+  and you can run page breaking between any two breaks.  You mark your breaks
+  by providing a Break_predicate (and, if you want, a Prob_break_predicate)
+  to Page_breaking's constructor.  You then choose a subset of your book
+  by passing the starting and ending breaks to set_current_breakpoints.  You
+  can see an example of this in Page_turn_page_breaking, where there is a break
+  everywhere that a page turn is allowed.
 */
 
 #include "page-breaking.hh"
 
 #include "international.hh"
 #include "item.hh"
+#include "line-interface.hh"
 #include "output-def.hh"
 #include "page-layout-problem.hh"
 #include "page-spacing.hh"
 #include "paper-book.hh"
 #include "paper-score.hh"
 #include "paper-system.hh"
+#include "text-interface.hh"
 #include "system.hh"
 #include "warn.hh"
 
@@ -100,17 +156,21 @@ compress_lines (const vector<Line_details> &orig)
          Line_details const &old = ret.back ();
          Line_details compressed = orig[i];
          /*
-           "padding" is the padding below the current line.  The padding below
-           "old" (taking into account whether "old" is a title) is already
-           accounted for in the extent of the compressed line.  The padding
-           below the compressed line, therefore, should depend on whether its
-           bottom-most line is a title or not.
+           We must account for the padding between the lines that we are compressing.
+           The padding values come from "old," which is the upper system here. Note
+           the meaning of tight-spacing: if a system has tight-spacing, then the padding
+           _before_ it is ignored.
          */
          Real padding = 0;
          if (!orig[i].tight_spacing_)
            padding = orig[i].title_ ? old.title_padding_ : old.padding_;
 
+         // FIXME: double check these. Doesn't foo.piggyback (bar) mean
+         // that foo goes on top?
+         // TODO: break out a Line_details::piggyback from here?
          compressed.shape_ = old.shape_.piggyback (orig[i].shape_, padding);
+         compressed.refpoint_extent_[UP] = old.refpoint_extent_[UP];
+         compressed.refpoint_extent_[DOWN] += compressed.shape_.rest_[UP] - old.shape_.rest_[UP];
          compressed.space_ += old.space_;
          compressed.inverse_hooke_ += old.inverse_hooke_;
 
@@ -120,7 +180,12 @@ compress_lines (const vector<Line_details> &orig)
 
          // compressed.title_ is true if and only if the first of its
          // compressed lines was a title.
-         compressed.title_ = old.title_;
+          compressed.title_ = old.title_;
+
+          // adds footnotes of one line to the footnotes of another
+          compressed.footnotes_.insert (compressed.footnotes_.begin (),
+            old.footnotes_.begin (), old.footnotes_.end ());
+          
          ret.back () = compressed;
        }
       else
@@ -173,10 +238,11 @@ Page_breaking::next_system (Break_position const &break_pos) const
   return sys + 1; /* this page starts with a new System_spec */
 }
 
-Page_breaking::Page_breaking (Paper_book *pb, Break_predicate is_break)
+Page_breaking::Page_breaking (Paper_book *pb, Break_predicate is_break, Prob_break_predicate prob_break)
 {
   book_ = pb;
   system_count_ = 0;
+  paper_height_ = robust_scm2double (pb->paper_->c_variable ("paper-height"), 1.0);
   ragged_ = to_boolean (pb->paper_->c_variable ("ragged-bottom"));
   ragged_last_ = to_boolean (pb->paper_->c_variable ("ragged-last-bottom"));
   systems_per_page_ = max (0, robust_scm2int (pb->paper_->c_variable ("systems-per-page"), 0));
@@ -184,6 +250,25 @@ Page_breaking::Page_breaking (Paper_book *pb, Break_predicate is_break)
   min_systems_per_page_ = max (0, robust_scm2int (pb->paper_->c_variable ("min-systems-per-page"), 0));
   orphan_penalty_ = robust_scm2int (pb->paper_->c_variable ("orphan-penalty"), 100000);
 
+  Stencil *footnote_separator = Page_layout_problem::get_footnote_separator_stencil (pb->paper_);
+
+  if (footnote_separator)
+    {
+      Interval separator_extent = footnote_separator->extent (Y_AXIS);
+      Real separator_span = separator_extent.length ();
+
+      footnote_separator_stencil_height_ = separator_span;
+    }
+  else
+    footnote_separator_stencil_height_ = 0.0;
+
+  footnote_padding_ = robust_scm2double (pb->paper_->c_variable ("footnote-padding"), 0.0);
+  footnote_footer_padding_ = robust_scm2double (pb->paper_->c_variable ("footnote-footer-padding"), 0.0);
+
+  footnote_number_raise_ = (to_boolean (pb->paper_->c_variable ("footnote-auto-numbering"))
+                            ? robust_scm2double (pb->paper_->c_variable ("footnote-number-raise"), 0.0)
+                            : 0.0);
+  
   if (systems_per_page_ && (max_systems_per_page_ || min_systems_per_page_))
     {
       warning (_f ("ignoring min-systems-per-page and max-systems-per-page because systems-per-page was set"));
@@ -196,7 +281,7 @@ Page_breaking::Page_breaking (Paper_book *pb, Break_predicate is_break)
     }
 
   create_system_list ();
-  find_chunks_and_breaks (is_break);
+  find_chunks_and_breaks (is_break, prob_break);
 }
 
 Page_breaking::~Page_breaking ()
@@ -224,12 +309,16 @@ Page_breaking::systems_per_page () const
 int
 Page_breaking::max_systems_per_page () const
 {
+  if (systems_per_page_)
+    return systems_per_page_;
   return max_systems_per_page_;
 }
 
 int
 Page_breaking::min_systems_per_page () const
 {
+  if (systems_per_page_)
+    return systems_per_page_;
   return min_systems_per_page_;
 }
 
@@ -239,6 +328,30 @@ Page_breaking::system_count () const
   return system_count_;
 }
 
+Real
+Page_breaking::footnote_separator_stencil_height () const
+{
+  return footnote_separator_stencil_height_;
+}
+
+Real
+Page_breaking::footnote_padding () const
+{
+  return footnote_padding_;
+}
+
+Real
+Page_breaking::footnote_footer_padding () const
+{
+  return footnote_footer_padding_;
+}
+
+Real
+Page_breaking::footnote_number_raise () const
+{
+  return footnote_number_raise_;
+}
+
 bool
 Page_breaking::too_many_lines (int line_count) const
 {
@@ -338,9 +451,8 @@ Page_breaking::systems ()
            ->get_broken_system_grobs ();
          ret = scm_cons (lines, ret);
        }
-      else
+      else if (Prob *pb = system_specs_[sys].prob_)
        {
-         Prob *pb = system_specs_[sys].prob_;
          ret = scm_cons (scm_list_1 (pb->self_scm ()), ret);
          pb->unprotect ();
        }
@@ -365,16 +477,45 @@ Page_breaking::make_page (int page_num, bool last) const
                                  SCM_UNDEFINED));
 }
 
+// Returns the total height of the paper, including margins and
+// space for the header/footer.  This is an upper bound on
+// page_height, and it doesn't depend on the current page.
+Real
+Page_breaking::paper_height () const
+{
+  return paper_height_;
+}
+
 Real
 Page_breaking::page_height (int page_num, bool last) const
 {
-  SCM mod = scm_c_resolve_module ("scm page");
-  SCM page = make_page (page_num, last);
-  SCM calc_height = scm_c_module_lookup (mod, "calc-printable-height");
-  calc_height = scm_variable_ref (calc_height);
+  // The caches allow us to store the page heights for any
+  // non-negative page numbers.  We use a negative value in the
+  // cache to signal that that position has not yet been initialized.
+  // This means that we won't cache properly if page_num is negative or
+  // if calc_height returns a negative number.  But that's likely to
+  // be rare, so it shouldn't affect performance.
+  vector<Real>& cache = last ? last_page_height_cache_ : page_height_cache_;
+  if (page_num >= 0 && (int) cache.size () > page_num && cache[page_num] >= 0)
+    return cache[page_num];
+  else
+    {
+      SCM mod = scm_c_resolve_module ("scm page");
+      SCM page = make_page (page_num, last);
+      SCM calc_height = scm_c_module_lookup (mod, "calc-printable-height");
+      calc_height = scm_variable_ref (calc_height);
 
-  SCM height = scm_apply_1 (calc_height, page, SCM_EOL);
-  return scm_to_double (height);
+      SCM height_scm = scm_apply_1 (calc_height, page, SCM_EOL);
+      Real height = scm_to_double (height_scm);
+
+      if (page_num >= 0)
+       {
+         if ((int) cache.size () <= page_num)
+           cache.resize (page_num + 1, -1);
+         cache[page_num] = height;
+       }
+      return height;
+    }
 }
 
 SCM
@@ -390,15 +531,15 @@ Page_breaking::breakpoint_property (vsize breakpoint, char const *str)
 }
 
 SCM
-Page_breaking::get_page_configuration (SCM systems, int page_num, bool ragged, bool last)
+Page_breaking::get_page_configuration (SCM systems, int page_num, int footnote_count, bool ragged, bool last)
 {
   SCM dummy_page = make_page (page_num, last);
-  Page_layout_problem layout (book_, dummy_page, systems);
+  Page_layout_problem layout (book_, dummy_page, systems, footnote_count);
   return scm_is_pair (systems) ? layout.solution (ragged) : SCM_EOL;
 }
 
 SCM
-Page_breaking::draw_page (SCM systems, SCM configuration, int page_num, bool last)
+Page_breaking::draw_page (SCM systems, SCM configuration, int page_num, int footnote_num, bool last)
 {
   // Create a stencil for each system.
   SCM paper_systems = SCM_EOL;
@@ -423,6 +564,20 @@ Page_breaking::draw_page (SCM systems, SCM configuration, int page_num, bool las
   Prob *p = unsmob_prob (page);
   p->set_property ("lines", paper_systems);
   p->set_property ("configuration", configuration);
+
+  Stencil *foot = unsmob_stencil (p->get_property ("foot-stencil"));
+
+  footnote_num = (to_boolean (book_->paper_->c_variable ("reset-footnotes-on-new-page"))
+                  ? 0
+                  : footnote_num);
+
+  SCM footnotes = Page_layout_problem::get_footnotes_from_lines (systems,
+                                                                 footnote_num,
+                                                                 book_);
+
+  Page_layout_problem::add_footnotes_to_footer (footnotes, foot, book_);
+
+  p->set_property ("foot-stencil", foot->smobbed_copy ());
   scm_apply_1 (page_stencil, page, SCM_EOL);
 
   return page;
@@ -431,6 +586,9 @@ Page_breaking::draw_page (SCM systems, SCM configuration, int page_num, bool las
 SCM
 Page_breaking::make_pages (vector<vsize> lines_per_page, SCM systems)
 {
+  if (scm_is_null (systems))
+    return SCM_EOL;
+
   int first_page_number
     = robust_scm2int (book_->paper_->c_variable ("first-page-number"), 1);
   SCM ret = SCM_EOL;
@@ -444,8 +602,9 @@ Page_breaking::make_pages (vector<vsize> lines_per_page, SCM systems)
   // themselves. If this happens before the neighbouring staves have
   // been laid out, bad side-effects could happen (in particular,
   // Align_interface::align_to_ideal_distances might be called).
-  SCM systems_and_configs = SCM_EOL;
-
+  SCM systems_configs_fncounts = SCM_EOL;
+  vsize footnote_count = 0;
+    
   for (vsize i = 0; i < lines_per_page.size (); i++)
     {
       int page_num = i + first_page_number;
@@ -453,21 +612,24 @@ Page_breaking::make_pages (vector<vsize> lines_per_page, SCM systems)
       bool rag = ragged () || (bookpart_last_page && ragged_last ());
       SCM line_count = scm_from_int (lines_per_page[i]);
       SCM lines = scm_list_head (systems, line_count);
-      SCM config = get_page_configuration (lines, page_num, rag, bookpart_last_page);
-
-      systems_and_configs = scm_cons (scm_cons (lines, config), systems_and_configs);
+      int fn_lines = Page_layout_problem::get_footnote_count (lines);
+      SCM config = get_page_configuration (lines, page_num, footnote_count, rag, bookpart_last_page);
+      
+      systems_configs_fncounts = scm_cons (scm_list_3 (lines, config, scm_from_int ((int)footnote_count)), systems_configs_fncounts);
+      footnote_count += fn_lines;
       systems = scm_list_tail (systems, line_count);
     }
 
   // Now it's safe to make the pages.
   int page_num = first_page_number + lines_per_page.size () - 1;
-  for (SCM s = systems_and_configs; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+  for (SCM s = systems_configs_fncounts; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
     {
       SCM lines = scm_caar (s);
-      SCM config = scm_cdar (s);
-      bool bookpart_last_page = (s == systems_and_configs);
-      SCM page = draw_page (lines, config, page_num, bookpart_last_page);
+      SCM config = scm_cadar (s);
+      int footnote_num = scm_to_int (scm_caddar (s));
 
+      bool bookpart_last_page = (s == systems_configs_fncounts);
+      SCM page = draw_page (lines, config, page_num, footnote_num, bookpart_last_page);
       /* collect labels */
       SCM page_num_scm = scm_from_int (page_num);
       for (SCM l = lines ; scm_is_pair (l)  ; l = scm_cdr (l))
@@ -489,6 +651,11 @@ Page_breaking::make_pages (vector<vsize> lines_per_page, SCM systems)
       ret = scm_cons (page, ret);
       --page_num;
     }
+
+  // By reversing the table, we ensure that duplicated labels (eg. those
+  // straddling a page turn) will appear in the table with their last
+  // occurence first.
+  label_page_table = scm_reverse_x (label_page_table, SCM_EOL);
   book_->top_paper ()->set_variable (ly_symbol2scm ("label-page-table"), label_page_table);
   return ret;
 }
@@ -520,10 +687,12 @@ Page_breaking::create_system_list ()
           system_specs_.push_back (System_spec (pb));
         }
     }
+  if (!system_specs_.size ())
+    system_specs_.push_back (System_spec ());
 }
 
 void
-Page_breaking::find_chunks_and_breaks (Break_predicate is_break)
+Page_breaking::find_chunks_and_breaks (Break_predicate is_break, Prob_break_predicate prob_is_break)
 {
   SCM force_sym = ly_symbol2scm ("force");
 
@@ -534,7 +703,8 @@ Page_breaking::find_chunks_and_breaks (Break_predicate is_break)
     {
       if (system_specs_[i].pscore_)
        {
-         vector<Grob*> cols;
+         vector<Grob*> cols = system_specs_[i].pscore_->root_system ()->used_columns ();
+         vector<Grob*> forced_line_break_cols;
 
          SCM system_count = system_specs_[i].pscore_->layout ()->c_variable ("system-count");
          if (scm_is_number (system_count))
@@ -545,21 +715,28 @@ Page_breaking::find_chunks_and_breaks (Break_predicate is_break)
              Constrained_breaking breaking (system_specs_[i].pscore_);
              vector<Line_details> details = breaking.line_details (0, VPOS, scm_to_int (system_count));
 
-             cols.push_back (system_specs_[i].pscore_->root_system ()->used_columns ()[0]);
              for (vsize j = 0; j < details.size (); j++)
-               cols.push_back (details[j].last_column_);
+               forced_line_break_cols.push_back (details[j].last_column_);
            }
-         else
-           cols = system_specs_[i].pscore_->root_system ()->used_columns ();
 
-         int last_chunk_idx = 0;
+         int last_forced_line_break_idx = 0;
+         vsize forced_line_break_idx = 0;
          vector<vsize> line_breaker_columns;
          line_breaker_columns.push_back (0);
 
          for (vsize j = 1; j < cols.size (); j++)
            {
+             if (forced_line_break_cols.size ())
+               {
+                 if (forced_line_break_idx >= forced_line_break_cols.size ()
+                     || forced_line_break_cols[forced_line_break_idx] != cols[j])
+                   continue;
+                 else
+                   forced_line_break_idx++;
+               }
+
              bool last = (j == cols.size () - 1);
-             bool break_point = is_break (cols[j]);
+             bool break_point = is_break && is_break (cols[j]);
              bool chunk_end = cols[j]->get_property ("page-break-permission") == force_sym;
              Break_position cur_pos = Break_position (i,
                                                       line_breaker_columns.size (),
@@ -573,14 +750,14 @@ Page_breaking::find_chunks_and_breaks (Break_predicate is_break)
              // since it mixes Break_positions from breaks_ and
              // chunks_.
              if (scm_is_number (system_count))
-               cur_pos.forced_line_count_ = j - last_chunk_idx;
+               cur_pos.forced_line_count_ = forced_line_break_idx - last_forced_line_break_idx;
 
              if (break_point || (i == system_specs_.size () - 1 && last))
                breaks_.push_back (cur_pos);
              if (chunk_end || last)
                {
                  chunks_.push_back (cur_pos);
-                 last_chunk_idx = j;
+                 last_forced_line_break_idx = forced_line_break_idx;
                }
 
              if ((break_point || chunk_end) && !last)
@@ -588,10 +765,10 @@ Page_breaking::find_chunks_and_breaks (Break_predicate is_break)
            }
          line_breaking_.push_back (Constrained_breaking (system_specs_[i].pscore_, line_breaker_columns));
        }
-      else
+      else if (system_specs_[i].prob_)
        {
-         /* TODO: we want some way of applying Break_p to a prob? */
-         if (i == system_specs_.size () - 1)
+         bool break_point = prob_is_break && prob_is_break (system_specs_[i].prob_);
+         if (break_point || i == system_specs_.size () - 1)
            breaks_.push_back (Break_position (i));
 
          chunks_.push_back (Break_position (i));
@@ -621,6 +798,7 @@ Page_breaking::chunk_list (vsize start_index, vsize end_index)
   return ret;
 }
 
+// Returns the minimum number of _non-title_ lines.
 vsize
 Page_breaking::min_system_count (vsize start, vsize end)
 {
@@ -633,6 +811,7 @@ Page_breaking::min_system_count (vsize start, vsize end)
   return ret;
 }
 
+// Returns the maximum number of _non-title_ lines.
 vsize
 Page_breaking::max_system_count (vsize start, vsize end)
 {
@@ -645,6 +824,9 @@ Page_breaking::max_system_count (vsize start, vsize end)
   return ret;
 }
 
+// The numbers returned by this function represent either
+// the maximum or minimum number of _non-title_ lines
+// per chunk.
 Page_breaking::Line_division
 Page_breaking::system_count_bounds (vector<Break_position> const &chunks,
                                    bool min)
@@ -652,7 +834,7 @@ Page_breaking::system_count_bounds (vector<Break_position> const &chunks,
   assert (chunks.size () >= 2);
 
   Line_division ret;
-  ret.resize (chunks.size () - 1, 1);
+  ret.resize (chunks.size () - 1, 0);
 
   for (vsize i = 0; i + 1 < chunks.size (); i++)
     {
@@ -752,7 +934,7 @@ Page_breaking::set_to_ideal_line_configuration (vsize start, vsize end)
          div.push_back (line_breaking_[sys].best_solution (start, end).size ());
        }
       else
-       div.push_back (1);
+       div.push_back (0);
 
       system_count_ += div.back ();
     }
@@ -789,11 +971,14 @@ Page_breaking::cache_line_details (vsize configuration_index)
            }
          else
            {
-             assert (div[i] == 1);
-             uncompressed_line_details_.push_back (Line_details (system_specs_[sys].prob_, book_->paper_));
+             assert (div[i] == 0);
+             uncompressed_line_details_.push_back (system_specs_[sys].prob_
+                                                   ? Line_details (system_specs_[sys].prob_, book_->paper_)
+                                                   : Line_details ());
            }
        }
       cached_line_details_ = compress_lines (uncompressed_line_details_);
+      compute_line_heights ();
     }
 }
 
@@ -812,19 +997,19 @@ Page_breaking::line_divisions_rec (vsize system_count,
                                   Line_division *cur_division)
 {
   vsize my_index = cur_division->size ();
-  vsize others_min = 0;
-  vsize others_max = 0;
+  int others_min = 0;
+  int others_max = 0;
 
   for (vsize i = my_index + 1; i < min_sys.size (); i++)
     {
       others_min += min_sys[i];
       others_max += max_sys[i];
     }
-  others_max = min (others_max, system_count);
-  vsize real_min = max (min_sys[my_index], system_count - others_max);
-  vsize real_max = min (max_sys[my_index], system_count - others_min);
+  others_max = min (others_max, (int) system_count);
+  int real_min = max ((int) min_sys[my_index], (int) system_count - others_max);
+  int real_max = min ((int) max_sys[my_index], (int) system_count - others_min);
 
-  if (real_min > real_max || real_min <= 0)
+  if (real_min > real_max || real_min < 0)
     {
       /* this should never happen within a recursive call. If it happens
         at all, it means that we were called with an unsolvable problem
@@ -833,7 +1018,7 @@ Page_breaking::line_divisions_rec (vsize system_count,
       return;
     }
 
-  for (vsize i = real_min; i <= real_max; i++)
+  for (int i = real_min; i <= real_max; i++)
     {
       cur_division->push_back (i);
       if (my_index == min_sys.size () - 1)
@@ -850,19 +1035,44 @@ Page_breaking::compute_line_heights ()
   Real prev_hanging = 0;
   Real prev_hanging_begin = 0;
   Real prev_hanging_rest = 0;
+
+  // refpoint_hanging is the y coordinate of the origin of this system.
+  // It may not be the same as refpoint_extent[UP], which is the
+  // refpoint of the first spaceable staff in this system.
+  Real prev_refpoint_hanging = 0;
   for (vsize i = 0; i < cached_line_details_.size (); i++)
     {
-      Line_shape shape = cached_line_details_[i].shape_;
+      Line_details& cur = cached_line_details_[i];
+      Line_shape shape = cur.shape_;
       Real a = shape.begin_[UP];
       Real b = shape.rest_[UP];
-      Real midline_hanging = max (prev_hanging_begin + a, prev_hanging_rest + b);
-      Real hanging_begin = midline_hanging - shape.begin_[DOWN];
-      Real hanging_rest = midline_hanging - shape.rest_[DOWN];
+      bool title = cur.title_;
+      Real refpoint_hanging = max (prev_hanging_begin + a, prev_hanging_rest + b);
+
+      if (i > 0)
+       {
+         Real padding = 0;
+         Line_details const& prev = cached_line_details_[i-1];
+         if (!cur.tight_spacing_)
+           padding = title
+             ? prev.title_padding_
+             : prev.padding_;
+         Real min_dist = title
+           ? prev.title_min_distance_
+           : prev.min_distance_;
+         refpoint_hanging = max (refpoint_hanging + padding,
+                                 prev_refpoint_hanging - prev.refpoint_extent_[DOWN]
+                                 + cur.refpoint_extent_[UP] + min_dist);
+       }
+
+      Real hanging_begin = refpoint_hanging - shape.begin_[DOWN];
+      Real hanging_rest = refpoint_hanging - shape.rest_[DOWN];
       Real hanging = max (hanging_begin, hanging_rest);
-      cached_line_details_[i].tallness_ = hanging - prev_hanging;
+      cur.tallness_ = hanging - prev_hanging;
       prev_hanging = hanging;
       prev_hanging_begin = hanging_begin;
       prev_hanging_rest = hanging_rest;
+      prev_refpoint_hanging = refpoint_hanging;
     }
 }
 
@@ -877,45 +1087,38 @@ Page_breaking::min_page_count (vsize configuration, vsize first_page_num)
   int line_count = 0;
 
   cache_line_details (configuration);
-  compute_line_heights ();
 
   if (cached_line_details_.size ())
     cur_page_height -= min_whitespace_at_top_of_page (cached_line_details_[0]);
 
   for (vsize i = 0; i < cached_line_details_.size (); i++)
     {
-      Real padding = 0;
+      Line_details const &cur = cached_line_details_[i];
+      Line_details const *const prev = (i > 0) ? &cached_line_details_[i-1] : 0;
       Real ext_len;
       if (cur_rod_height > 0)
-        {
-          if (!cached_line_details_[i].tight_spacing_)
-            padding = (cached_line_details_[i].title_
-                      ? cached_line_details_[i - 1].title_padding_
-                      : cached_line_details_[i - 1].padding_);
-          ext_len = cached_line_details_[i].tallness_;
-        }
+       ext_len = cur.tallness_;
       else
-        {
-          ext_len = cached_line_details_[i].full_height();
-        }
-      Real next_rod_height = cur_rod_height + ext_len + padding;
-      Real next_spring_height = cur_spring_height + cached_line_details_[i].space_;
+       ext_len = cur.full_height();
+
+      Real spring_len = (i > 0) ? prev->spring_length (cur) : 0;
+      Real next_rod_height = cur_rod_height + ext_len;
+      Real next_spring_height = cur_spring_height + spring_len;
       Real next_height = next_rod_height + (ragged () ? next_spring_height : 0)
-       + min_whitespace_at_bottom_of_page (cached_line_details_[i]);
-      int next_line_count = line_count + cached_line_details_[i].compressed_nontitle_lines_count_;
+       + min_whitespace_at_bottom_of_page (cur);
+      int next_line_count = line_count + cur.compressed_nontitle_lines_count_;
 
       if ((!too_few_lines (line_count) && (next_height > cur_page_height && cur_rod_height > 0))
          || too_many_lines (next_line_count)
-         || (i > 0
-             && cached_line_details_[i-1].page_permission_ == ly_symbol2scm ("force")))
+         || (prev && prev->page_permission_ == ly_symbol2scm ("force")))
        {
-         line_count = cached_line_details_[i].compressed_nontitle_lines_count_;
-         cur_rod_height = cached_line_details_[i].full_height();
-         cur_spring_height = cached_line_details_[i].space_;
+         line_count = cur.compressed_nontitle_lines_count_;
+         cur_rod_height = cur.full_height();
+         cur_spring_height = 0;
          page_starter = i;
 
          cur_page_height = page_height (first_page_num + ret, false);
-         cur_page_height -= min_whitespace_at_top_of_page (cached_line_details_[i]);
+         cur_page_height -= min_whitespace_at_top_of_page (cur);
 
          ret++;
        }
@@ -940,18 +1143,21 @@ Page_breaking::min_page_count (vsize configuration, vsize first_page_num)
      calculations that treated it as a non-last page were ok.
   */
 
-  cur_page_height = page_height (first_page_num + ret - 1, true);
-  cur_page_height -= min_whitespace_at_top_of_page (cached_line_details_[page_starter]);
-  cur_page_height -= min_whitespace_at_bottom_of_page (cached_line_details_.back ());
-
-  Real cur_height = cur_rod_height + ((ragged_last () || ragged ()) ? cur_spring_height : 0);
-  if (!too_few_lines (line_count - cached_line_details_.back ().compressed_nontitle_lines_count_)
-      && cur_height > cur_page_height
-      /* don't increase the page count if the last page had only one system */
-      && cur_rod_height > cached_line_details_.back ().full_height ())
-    ret++;
+  if (is_last ())
+    {
+      cur_page_height = page_height (first_page_num + ret - 1, true);
+      cur_page_height -= min_whitespace_at_top_of_page (cached_line_details_[page_starter]);
+      cur_page_height -= min_whitespace_at_bottom_of_page (cached_line_details_.back ());
+
+      Real cur_height = cur_rod_height + ((ragged_last () || ragged ()) ? cur_spring_height : 0);
+      if (!too_few_lines (line_count - cached_line_details_.back ().compressed_nontitle_lines_count_)
+         && cur_height > cur_page_height
+         /* don't increase the page count if the last page had only one system */
+         && cur_rod_height > cached_line_details_.back ().full_height ())
+       ret++;
+      assert (ret <= cached_line_details_.size ());
+    }
 
-  assert (ret <= cached_line_details_.size ());
   return ret;
 }
 
@@ -1069,21 +1275,13 @@ Page_breaking::space_systems_on_n_or_one_more_pages (vsize configuration, vsize
 Page_spacing_result
 Page_breaking::space_systems_on_best_pages (vsize configuration, vsize first_page_num)
 {
-  vsize min_p_count = min_page_count (configuration, first_page_num);
+  if (systems_per_page_ > 0)
+    return space_systems_with_fixed_number_per_page (configuration, first_page_num);
 
   cache_line_details (configuration);
   Page_spacer ps (cached_line_details_, first_page_num, this);
-  Page_spacing_result best = ps.solve (min_p_count);
 
-  for (vsize i = min_p_count+1; i <= cached_line_details_.size (); i++)
-    {
-      Page_spacing_result cur = ps.solve (i);
-      if (cur.demerits_ < best.demerits_)
-       best = cur;
-    }
-
-  Page_spacing_result ret = finalize_spacing_result (configuration, best);
-  return ret;
+  return finalize_spacing_result (configuration, ps.solve ());
 }
 
 Page_spacing_result
@@ -1122,7 +1320,7 @@ Page_breaking::space_systems_with_fixed_number_per_page (vsize configuration,
       res.penalty_ += cached_line_details_[line-1].page_penalty_;
       if (system_count_on_this_page != systems_per_page_)
        {
-         res.penalty_ += TERRIBLE_SPACING_PENALTY;
+         res.penalty_ += abs (system_count_on_this_page - systems_per_page_) * TERRIBLE_SPACING_PENALTY;
          res.system_count_status_ |= ((system_count_on_this_page < systems_per_page_))
            ? SYSTEM_COUNT_TOO_FEW : SYSTEM_COUNT_TOO_MANY;
        }
@@ -1147,7 +1345,6 @@ Page_breaking::pack_systems_on_least_pages (vsize configuration, vsize first_pag
   Page_spacing space (page_height (first_page_num, false), this);
 
   cache_line_details (configuration);
-  compute_line_heights ();
   for (vsize line = 0; line < cached_line_details_.size (); line++)
     {
       Real prev_force = space.force_;
@@ -1287,6 +1484,7 @@ Page_breaking::space_systems_on_2_pages (vsize configuration, vsize first_page_n
        p1.systems_per_page_.push_back (p2.systems_per_page_[0]);
        p1.force_.push_back (p2.force_[0]);
        p1.penalty_ += p2.penalty_ - cached_line_details_[i].turn_penalty_;
+       p1.system_count_status_ |= p2.system_count_status_;
        return p1;
       }
 
@@ -1415,7 +1613,7 @@ Page_breaking::min_whitespace_at_top_of_page (Line_details const &line) const
 {
   SCM first_system_spacing = book_->paper_->c_variable ("top-system-spacing");
   if (line.title_)
-    first_system_spacing = book_->paper_->c_variable ("top-title-spacing");
+    first_system_spacing = book_->paper_->c_variable ("top-markup-spacing");
 
   Real min_distance = -infinity_f;
   Real padding = 0;
@@ -1435,7 +1633,7 @@ Page_breaking::min_whitespace_at_top_of_page (Line_details const &line) const
 Real
 Page_breaking::min_whitespace_at_bottom_of_page (Line_details const &line) const
 {
-  SCM last_system_spacing = book_->paper_->c_variable ("bottom-system-spacing");
+  SCM last_system_spacing = book_->paper_->c_variable ("last-bottom-spacing");
   Real min_distance = -infinity_f;
   Real padding = 0;