]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/page-breaking.cc
Midi: add staff-mapping test.
[lilypond.git] / lily / page-breaking.cc
index f3b1f84de3a066dcf8156465a96944c8961be50f..80702f59ba2e3517aa8afd8fd1f3acb9d790a9af 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"
 
@@ -124,7 +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
@@ -189,6 +250,20 @@ Page_breaking::Page_breaking (Paper_book *pb, Break_predicate is_break, Prob_bre
   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);
+
   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"));
@@ -229,12 +304,16 @@ 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_;
 }
 
@@ -244,6 +323,18 @@ 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_;
+}
+
 bool
 Page_breaking::too_many_lines (int line_count) const
 {
@@ -343,9 +434,8 @@ 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 ();
        }
@@ -457,6 +547,12 @@ 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"));
+  SCM footnotes = Page_layout_problem::get_footnotes_from_lines (systems, footnote_padding ());
+  Page_layout_problem::add_footnotes_to_footer (footnotes, foot, unsmob_paper_book (p->get_property ("paper-book")));
+
+  p->set_property ("foot-stencil", foot->smobbed_copy ());
   scm_apply_1 (page_stencil, page, SCM_EOL);
 
   return page;
@@ -465,6 +561,9 @@ 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;
@@ -499,6 +598,7 @@ Page_breaking::make_pages (vector<vsize> lines_per_page, SCM systems)
     {
       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);
 
@@ -523,6 +623,11 @@ 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;
 }
@@ -554,6 +659,8 @@ Page_breaking::create_system_list ()
           system_specs_.push_back (System_spec (pb));
         }
     }
+  if (!system_specs_.size ())
+    system_specs_.push_back (System_spec ());
 }
 
 void
@@ -630,7 +737,7 @@ Page_breaking::find_chunks_and_breaks (Break_predicate is_break, Prob_break_pred
            }
          line_breaking_.push_back (Constrained_breaking (system_specs_[i].pscore_, line_breaker_columns));
        }
-      else
+      else if (system_specs_[i].prob_)
        {
          bool break_point = prob_is_break && prob_is_break (system_specs_[i].prob_);
          if (break_point || i == system_specs_.size () - 1)
@@ -663,6 +770,7 @@ 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)
 {
@@ -675,6 +783,7 @@ 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)
 {
@@ -687,6 +796,9 @@ 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)
@@ -694,7 +806,7 @@ 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++)
     {
@@ -794,7 +906,7 @@ 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 ();
     }
@@ -831,8 +943,10 @@ 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_);
@@ -867,7 +981,7 @@ Page_breaking::line_divisions_rec (vsize 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
@@ -951,30 +1065,32 @@ Page_breaking::min_page_count (vsize configuration, vsize first_page_num)
 
   for (vsize i = 0; i < cached_line_details_.size (); i++)
     {
+      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)
-       ext_len = cached_line_details_[i].tallness_;
+       ext_len = cur.tallness_;
       else
-       ext_len = cached_line_details_[i].full_height();
+       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 + cached_line_details_[i].space_;
+      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++;
        }
@@ -1131,6 +1247,9 @@ 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)
 {
+  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);
 
@@ -1173,7 +1292,7 @@ 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;
        }