]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/spacing-spanner.cc
patch::: 1.3.126.jcn3
[lilypond.git] / lily / spacing-spanner.cc
index e54f3f971b6e92dc228141b22794490d71209626..41f2a7bbd50e42986ad4945c9fa49f2fa19f8a52 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
   
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
   
-  (c) 1999 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  (c) 1999--2000 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
   
  */
 
 #include "warn.hh"
 #include "paper-score.hh"
 #include "line-of-score.hh"
+#include "misc.hh"
 
-Spacing_spanner::Spacing_spanner ()
+void
+Spacing_spanner::set_interface (Grob*me)
 {
-  set_empty (X_AXIS);
-  set_empty (Y_AXIS);  
-  set_elt_property ("transparent", SCM_BOOL_T);
+  me->set_extent_callback (SCM_EOL, X_AXIS);
+  me->set_extent_callback (SCM_EOL, Y_AXIS) ; 
 }
 
 /*
-  cut 'n paste from spring-spacer.cc
-
-  generate springs between columns.
-
 
   The algorithm is partly taken from :
 
@@ -35,35 +32,61 @@ Spacing_spanner::Spacing_spanner ()
   Science, The Ohio State University, 1987.
 
   TOO HAIRY.
+
+  TODO: write comments 
   
  */
-Array<Spring>
-Spacing_spanner::do_measure (Link_array<Paper_column> cols) const
+void
+Spacing_spanner::do_measure (Grob*me, Link_array<Grob> cols) 
 {
   Moment shortest;
+  Moment mean_shortest;
+
+  /*
+    space as if this duration  is present. 
+   */
+  Moment base_shortest_duration = *unsmob_moment (me->get_grob_property ("maximum-duration-for-spacing"));
   shortest.set_infinite (1);
+
+  int n = 0;
   for (int i =0 ; i < cols.size (); i++)  
     {
-      if (cols[i]->musical_b ())
+      if (dynamic_cast<Paper_column*> (cols[i])->musical_b ())
        {
-         SCM  st = cols[i]->get_elt_property ("shortest-starter");
-         
-         shortest = shortest <? (*SMOB_TO_TYPE(Moment, st));
+         SCM  st = cols[i]->get_grob_property ("shortest-starter-duration");
+         Moment this_shortest = *unsmob_moment(st);
+         shortest = shortest <? this_shortest;
+         if (!mean_shortest.infty_b ())
+           {
+             n++;
+             mean_shortest += this_shortest;
+           }
        }
     }
+  mean_shortest /= n;
 
-  Array<Spring> meas_springs;
 
-  Real non_musical_space_strength = paper_l ()->get_var ("breakable_column_space_strength");
   for (int i= 0; i < cols.size () - 1; i++)
     {
-      Item * l = cols[i];
-      Item * r = cols[i+1];
-      Item * lb = l->find_broken_piece (RIGHT);
-      Item * rb = r->find_broken_piece (LEFT);      
+      Item * l = dynamic_cast<Item*> (cols[i]);
+      Item * r =  dynamic_cast<Item*> (cols[i+1]);
+      Item * lb = dynamic_cast<Item*> ( l->find_prebroken_piece (RIGHT));
+      Item * rb = dynamic_cast<Item*> ( r->find_prebroken_piece (LEFT));
 
       Item* combinations[4][2]={{l,r}, {lb,r}, {l,rb},{lb,rb}};
 
+
+      /*
+       left refers to the space that is associated with items of the left column, so you have
+
+         LC  <- left_space -><- right_space -> RC
+              <-    total space              ->
+             
+
+        typically, right_space is non-zero when there are
+        accidentals in RC
+         
+       */
       for (int j=0; j < 4; j++)
        {
          Paper_column * lc = dynamic_cast<Paper_column*> (combinations[j][0]);
@@ -75,12 +98,12 @@ Spacing_spanner::do_measure (Link_array<Paper_column> cols) const
          s.item_l_drul_[LEFT] = lc;
          s.item_l_drul_[RIGHT] = rc;
          
-         SCM hint = lc->get_elt_property ("extra-space");
-         SCM next_hint = rc->get_elt_property ("extra-space");
-         SCM stretch_hint = lc->get_elt_property ("stretch-distance");
-         SCM next_stretch_hint = rc->get_elt_property ("stretch-distance");      
+         SCM hint = lc->get_grob_property ("extra-space");
+         SCM next_hint = rc->get_grob_property ("extra-space");
+         SCM stretch_hint = lc->get_grob_property ("stretch-distance");
+         SCM next_stretch_hint = rc->get_grob_property ("stretch-distance");     
 
-         Real left_distance;
+         Real left_distance = 0;
          if (gh_pair_p (hint))
            {
              left_distance = gh_scm2double (gh_cdr (hint)); 
@@ -88,13 +111,15 @@ Spacing_spanner::do_measure (Link_array<Paper_column> cols) const
           // 2nd condition should be (i+1 < col_count()), ie. not the last column in score.  FIXME
          else if (!lc->musical_b() && i+1 < cols.size ()) 
            {
-             left_distance= default_bar_spacing (lc,rc,shortest);
+             left_distance= default_bar_spacing (me,lc,rc,shortest <? base_shortest_duration);
            }
          else if (lc->musical_b())
            {
-             left_distance  = note_spacing (lc, rc, shortest);
+             left_distance  = note_spacing (me,lc, rc, shortest <? base_shortest_duration);
            }
-
+         else
+             programming_error ("uninitialised left_distance");
+         
          s.distance_f_ = left_distance;
 
          /*
@@ -104,10 +129,15 @@ Spacing_spanner::do_measure (Link_array<Paper_column> cols) const
            We want the space before barline to be like the note
            spacing in the measure.
          */
-         if (lc->breakable_b () || lc->original_l_)
-           s.strength_f_ = non_musical_space_strength;
-         else if (!lc->musical_b ())
-           left_distance *= paper_l ()->get_var ("decrease_nonmus_spacing_factor");
+         SCM sfac =lc->get_grob_property ("space-factor");
+         if (gh_number_p (lc->get_grob_property ("column-space-strength"))
+             && (Item::breakable_b (lc) || lc->original_l_))
+           {
+             s.strength_f_ =
+               gh_scm2double (lc->get_grob_property ("column-space-strength"));
+           }
+         else if (gh_number_p (sfac))
+           left_distance *= gh_scm2double (sfac);
 
          
          Real right_dist = 0.0;
@@ -117,24 +147,22 @@ Spacing_spanner::do_measure (Link_array<Paper_column> cols) const
            }
          else
            {
-             Interval ext (rc->extent (X_AXIS));
+             Interval ext (rc->extent (rc, X_AXIS));
              right_dist =  ext.empty_b() ? 0.0 : - ext [LEFT];
            }
 
          /*
            don't want to create too much extra space for accidentals
          */
-         if (lc->musical_b () && rc->musical_b ())
-           {
-             if (rc->get_elt_property ("contains-grace") == SCM_UNDEFINED)
-               right_dist *= paper_l ()->get_var ("musical_to_musical_left_spacing_factor");
-           }
-
-         if (rc->musical_b () && rc->get_elt_property ("contains-grace") != SCM_UNDEFINED)
-           right_dist *= paper_l ()->get_var ("before_grace_spacing_factor");
-         s.distance_f_ = left_distance + right_dist;
+         if (rc->musical_b ())
+          {
+             if (to_boolean (rc->get_grob_property ("contains-grace")))
+               right_dist *= gh_scm2double (rc->get_grob_property ("before-grace-spacing-factor")); // fixme.
+             else
+               right_dist *= gh_scm2double (lc->get_grob_property ("before-musical-spacing-factor"));
+          }
+
+         s.distance_f_ = left_distance + right_dist;
            
          Real stretch_dist = 0.;
          if (gh_number_p (stretch_hint))
@@ -149,8 +177,10 @@ Spacing_spanner::do_measure (Link_array<Paper_column> cols) const
            stretch_dist += right_dist;
 
          if (s.distance_f_ <0)
-           programming_error("negative dist");
-         
+           {
+             programming_error("Negative dist, setting to 1.0 PT");
+             s.distance_f_ = 1.0;
+           }
          if (stretch_dist == 0.0)
            {
              /*
@@ -161,63 +191,87 @@ Spacing_spanner::do_measure (Link_array<Paper_column> cols) const
          else
            s.strength_f_ /= stretch_dist;
          
-         meas_springs.push (s);        
+         s.add_to_cols ();
        }
     }
-
-  return meas_springs;
+  
 }
 
 /**
    Do something if breakable column has no spacing hints set.
  */
 Real
-Spacing_spanner::default_bar_spacing (Paper_column *lc, Paper_column *rc,
-                                     Moment shortest) const
+Spacing_spanner::default_bar_spacing (Grob*me, Grob *lc, Grob *rc,
+                                     Moment shortest) 
 {
-  Real symbol_distance = lc->extent (X_AXIS)[RIGHT] ;
+  Real symbol_distance = lc->extent (lc,X_AXIS)[RIGHT] ;
   Real durational_distance = 0;
-  Moment delta_t =  rc->when_mom () - lc->when_mom () ;
+  Moment delta_t = Paper_column::when_mom (rc) - Paper_column::when_mom (lc);
 
   /*
                ugh should use shortest_playing distance
   */
   if (delta_t)
     {
-      Real k=  paper_l()->arithmetic_constant (shortest);
-      durational_distance =  paper_l()->length_mom_to_dist (delta_t,k);
+      durational_distance =  get_duration_space (me, delta_t, shortest);
     }
 
   return  symbol_distance >? durational_distance;
 }
 
 
+/**
+  Get the measure wide ant for arithmetic spacing.
+
+  @see
+  John S. Gourlay. ``Spacing a Line of Music,'' Technical Report
+  OSU-CISRC-10/87-TR35, Department of Computer and Information Science,
+  The Ohio State University, 1987.
+
+  */
+Real
+Spacing_spanner::get_duration_space (Grob*me, Moment d, Moment shortest) 
+{
+  Real log =  log_2 (shortest);
+  Real k = gh_scm2double (me->get_grob_property  ("arithmetic-basicspace"))
+    - log;
+  
+  return (log_2 (d) + k) * gh_scm2double (me->get_grob_property ("arithmetic-multiplier"));
+}
+
+
 Real
-Spacing_spanner::note_spacing (Paper_column *lc, Paper_column *rc, Moment shortest) const
+Spacing_spanner::note_spacing (Grob*me, Grob *lc, Grob *rc,
+                              Moment shortest) 
 {
   Moment shortest_playing_len = 0;
-  SCM s = lc->get_elt_property ("shortest-playing");
-  if (SMOB_IS_TYPE_B(Moment, s))
-    shortest_playing_len = *SMOB_TO_TYPE (Moment, s);
+  SCM s = lc->get_grob_property ("shortest-playing-duration");
 
+  //  SCM s = lc->get_grob_property ("mean-playing-duration");  
+  if (unsmob_moment (s))
+    shortest_playing_len = *unsmob_moment(s);
   
   if (! shortest_playing_len)
     {
-      programming_error ("Can't find a ruling note at " + lc->when_mom ().str ());
+      programming_error ("can't find a ruling note at " + Paper_column::when_mom (lc).str ());
       shortest_playing_len = 1;
     }
   
   if (! shortest)
     {
-      programming_error ("no minimum in measure at " + lc->when_mom ().str ());
+      programming_error ("no minimum in measure at " + Paper_column::when_mom (lc).str ());
       shortest = 1;
     }
-  Moment delta_t = rc->when_mom () - lc->when_mom ();
-  Real k=  paper_l()->arithmetic_constant(shortest);
-  Real dist = paper_l()->length_mom_to_dist (shortest_playing_len, k);
+  Moment delta_t = Paper_column::when_mom (rc) - Paper_column::when_mom (lc);
+  Real dist = get_duration_space (me, shortest_playing_len, shortest);
   dist *= (double)(delta_t / shortest_playing_len);
 
-  dist += stem_dir_correction (lc,rc);
+  /*
+    UGH: KLUDGE!
+  */
+  
+  if (delta_t > Moment (1,32))
+    dist += stem_dir_correction (me, lc,rc);
   return dist;
 }
 
@@ -230,23 +284,22 @@ Spacing_spanner::note_spacing (Paper_column *lc, Paper_column *rc, Moment shorte
    This should be more advanced, since relative heights of the note
    heads also influence required correction.
 
-   Also might not work correctly ico. multi voices or staff changing voices
+   Also might not work correctly in case of multi voices or staff
+   changing voices
 
    TODO: lookup correction distances?  More advanced correction?
    Possibly turn this off?
 
-   This routine reads the DIR_LIST property of both its L and R arguments.
-*/
+   TODO: have to check wether the stems are in the same staff.
+
+   This routine reads the DIR-LIST property of both its L and R arguments.  */
 Real
-Spacing_spanner::stem_dir_correction (Paper_column*l, Paper_column*r) const
+Spacing_spanner::stem_dir_correction (Grob*me, Grob*l, Grob*r) 
 {
-  SCM dl = l->get_elt_property ("dir-list");
-  SCM dr = r->get_elt_property ("dir-list");
-  if (dl == SCM_UNDEFINED || dr == SCM_UNDEFINED)
-    return 0.0;
-
-
-  if (scm_ilength (dl) != 1 && scm_ilength (dr) != 1)
+  SCM dl = l->get_grob_property ("dir-list");
+  SCM dr = r->get_grob_property ("dir-list");
+  
+  if (scm_ilength (dl) != 1 || scm_ilength (dr) != 1)
     return 0.;
 
   dl = gh_car (dl);
@@ -259,54 +312,84 @@ Spacing_spanner::stem_dir_correction (Paper_column*l, Paper_column*r) const
   if (d1 == d2)
     return 0.0;
 
-  bool err = false;
-  Real correction = 0.0;
-  Real ssc = paper_l ()->get_var("stemSpacingCorrection");
 
+  Real correction = 0.0;
+  Real ssc = gh_scm2double (me->get_grob_property("stem-spacing-correction"));
 
-  if (d1 && d2)
+  if (d1 && d2 && d1 * d2 == -1)
     {
-      if (d1 == 1 && d2 == -1)
-       correction = ssc;
-      else if (d1 == -1 && d2 == 1)
-       correction = -ssc;
-      else
-       err = true;
+      correction = d1 * ssc;
     }
-  
   else
-    err = true;
-
-  if (err)
     programming_error ("Stem directions not set correctly for optical correction");
   return correction;
 }
   
 
-Array<Spring>
-Spacing_spanner::get_springs () const
+MAKE_SCHEME_CALLBACK(Spacing_spanner, set_springs,1);
+SCM
+Spacing_spanner::set_springs (SCM smob)
 {
-  Array<Spring> springs;
-  
-  SCM last_col = pscore_l_->line_l_->get_elt_property ("columns");
-  Link_array<Paper_column> measure;
-  for (SCM s = last_col; gh_pair_p (s); s = gh_cdr (s))
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  Link_array<Grob> all (me->pscore_l_->line_l_->column_l_arr ()) ;
+
+  int j = 0;
+
+  for (int i = 1; i < all.size (); i++)
     {
-      Score_element * elt = unsmob_element (gh_car (s));
-      Paper_column* sc = dynamic_cast<Paper_column*> (elt);
-      measure.push (sc);
-      if (sc->breakable_b ())
+      Grob *sc = all[i];
+      if (Item::breakable_b (sc))
         {
-         measure.reverse ();
-          springs.concat (do_measure (measure));
-         measure.clear ();
-         measure.push (sc);
+         Link_array<Grob> measure (all.slice (j, i+1));          
+          do_measure (me, measure);
+         j = i;
         }
     }
-  return springs;
-}
-
 
+  /*
+    farewell, cruel world
+   */
+  me->suicide ();
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
 
 
 
+/*
+  maximum-duration-for-spacing
+From: bf250@freenet.carleton.ca (John Sankey)
+To: gnu-music-discuss@gnu.org
+Subject: note spacing suggestion
+Date: Mon, 10 Jul 2000 11:28:03 -0400 (EDT)
+
+Currently, Lily spaces notes by starting with a basic distance,
+arithmetic_multiplier, which it applies to the minimum duration note
+of the bar. Then she adds a logarithmic increment, scaled from
+arithmetic_basicspace, for longer notes. (Then, columns are aligned
+and justified.) Fundamentally, this matches visual spacing to musical
+weight and works well.
+
+A lot of the time in music, I see a section basically in melodic
+notes that occasionally has a rapid ornamental run (scale). So, there
+will be a section in 1/4 notes, then a brief passage in 1/32nds, then
+a return to long notes. Currently, Lily gives the same horizontal
+space to the 1/32nd notes in their bar (even if set in small size as
+is commonly done for cadenzii) as she gives to 1/4 notes in bars
+where 1/4 note is the minimum duration. The resulting visual weight
+does not match the musical weight over the page.
+
+Looking at the music I am typesetting, I feel that Lily's spacing
+could be significantly improved if, with no change in the basic
+method used, arithmetic_multiplier could be applied referred to the
+same duration throughout a piece. Of course, the current method
+should be retained for those who have already set music in it, so I
+suggest a property called something like arithmetic_base=16 to fix
+1/16 duration as the reference for arithmetic_multiplier; the default
+would be a dynamic base is it is now.
+
+Does anyone else feel that this would be a useful improvement for
+their music? (Of course, if arithmetic_multiplier became a regular
+property, this could be used to achieve a similar result by
+tweaking.)
+  
+ */