]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/stem.cc
release: 1.3.88
[lilypond.git] / lily / stem.cc
index 7c7797a385c9c43c4ec3256776b86fe1c9fc8309..68c93dad18b1b2bb2c18ff6c4bb19eea17108a20 100644 (file)
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
-  (c) 1996, 1997--1999 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  (c) 1996--2000 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+    Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
 
   TODO: This is way too hairy
 */
+#include <math.h>              // m_pi
 
+#include "directional-element-interface.hh"
+#include "note-head.hh"
 #include "stem.hh"
 #include "debug.hh"
 #include "paper-def.hh"
-#include "note-head.hh"
+#include "rhythmic-head.hh"
 #include "lookup.hh"
 #include "molecule.hh"
 #include "paper-column.hh"
 #include "misc.hh"
 #include "beam.hh"
 #include "rest.hh"
+#include "group-interface.hh"
+#include "cross-staff.hh"
+#include "staff-symbol-referencer.hh"
+#include "spanner.hh"
+
 
 void
-Stem::set_direction (Direction d)
+Stem::set_beaming (Score_element*me ,int i,  Direction d )
 {
-  if  (!dir_)
-    warning (_ ("stem direction set already!"));
-
-  dir_ = d;
+  SCM pair = me->get_elt_property ("beaming");
+  
+  if (!gh_pair_p (pair))
+    {
+      pair = gh_cons (gh_int2scm (0),gh_int2scm (0));
+      me->      set_elt_property ("beaming", pair);
+    }
+  index_set_cell (pair, d, gh_int2scm (i));
+}
 
-  /*
-    todo
-  */
+int
+Stem::beam_count (Score_element*me,Direction d)
+{
+  SCM p=me->get_elt_property ("beaming");
+  if (gh_pair_p (p))
+    return gh_scm2int (index_cell (p,d));
+  else
+    return 0;
 }
 
-Stem::Stem ()
+Interval
+Stem::head_positions (Score_element*me) 
 {
-  beams_i_drul_[LEFT] = beams_i_drul_[RIGHT] = -1;
-  yextent_drul_[DOWN] = yextent_drul_[UP] = 0;
-  flag_i_ = 2;
-  dir_ = CENTER;
-  beam_l_ = 0;
+  if (!heads_i (me))
+    {
+      Interval iv;
+      return iv;
+    }
+
+  Drul_array<Score_element*> e (extremal_heads (me));
+
+  return Interval (Staff_symbol_referencer::position_f (e[DOWN]),
+                  Staff_symbol_referencer::position_f ( e[UP]));
 }
 
-Interval_t<int>
-Stem::head_positions () const
+
+Real
+Stem::chord_start_f (Score_element*me) 
 {
-  /* 
-    Mysterious FreeBSD fix by John Galbraith.  Somehow, the empty intervals 
-    trigger FP exceptions on FreeBSD.  Fix: do not return infinity 
+  return head_positions(me)[get_direction (me)]
+    * Staff_symbol_referencer::staff_space (me)/2.0;
+}
 
-   */
-  if (!head_l_arr_.size ())
+Real
+Stem::stem_end_position (Score_element*me) 
+{
+  SCM p =me->get_elt_property ("stem-end-position");
+  Real pos;
+  if (!gh_number_p (p))
     {
-      return Interval_t<int> (100,-100);       
+
+      pos = get_default_stem_end_position (me);
+      me->set_elt_property ("stem-end-position", gh_double2scm (pos));
     }
+  else
+    pos = gh_scm2double (p);
+
+  return pos;
+}
+
+Direction
+Stem::get_direction (Score_element*me)
+{
+  Direction d = Directional_element_interface::get (me);
 
-  Interval_t<int> r;
-  for (int i =0; i < head_l_arr_.size (); i++)
+  if (!d)
     {
-      int p = (int)head_l_arr_[i]->position_f ();
-      r[BIGGER] = r[BIGGER] >? p;
-      r[SMALLER] = r[SMALLER] <? p;
+       d = get_default_dir (me);
+       // urg, AAARGH!
+       Directional_element_interface::set (me, d);
     }
-  return r;
+  return ;
 }
 
+
 void
-Stem::do_print () const
+Stem::set_stemend (Score_element*me, Real se)
 {
-#ifndef NPRINT
-  DEBUG_OUT << "flag "<< flag_i_;
-  if (beam_l_)
-    DEBUG_OUT << "beamed";
-#endif
+  // todo: margins
+  Direction d= get_direction (me);
+  
+  if (d && d * head_positions(me)[get_direction (me)] >= se*d)
+    warning (_ ("Weird stem size; check for narrow beams"));
+
+  me->set_elt_property ("stem-end-position", gh_double2scm (se));
 }
 
-Real
-Stem::stem_length_f () const
+int
+Stem::type_i (Score_element*me) 
 {
-  return yextent_drul_[UP]-yextent_drul_[DOWN] ;
+  return first_head (me) ?  Rhythmic_head::balltype_i (first_head (me)) : 2;
 }
 
-Real
-Stem::stem_begin_f () const
+/*
+  Note head that determines hshift for upstems
+ */ 
+Score_element*
+Stem::support_head (Score_element*me)
 {
-  return yextent_drul_[Direction(-dir_)];
+  SCM h = me->get_elt_property ("support-head");
+  Score_element * nh = unsmob_element (h);
+  if (nh)
+    return nh;
+  else if (heads_i (me) == 1)
+    {
+      /*
+       UGH.
+       */
+      
+      return unsmob_element (gh_car (me->get_elt_property ("heads")));
+    }
+  else
+    return first_head (me);
 }
 
-Real
-Stem::chord_start_f () const
+
+int
+Stem::heads_i (Score_element*me)
 {
-  return head_positions()[dir_] * staff_line_leading_f ()/2.0;
+  Pointer_group_interface gi (me, "heads");
+  return gi.count ();
 }
 
-Real
-Stem::stem_end_f () const
+/*
+  The note head which forms one end of the stem.  
+ */
+Score_element*
+Stem::first_head (Score_element*me)
 {
-  return yextent_drul_[dir_];
+  return extremal_heads (me)[-get_direction (me)];
 }
 
-void
-Stem::set_stemend (Real se)
+/*
+  START is part where stem reaches `last' head. 
+ */
+Drul_array<Score_element*>
+Stem::extremal_heads (Score_element*me) 
 {
-  // todo: margins
-  if (dir_ && dir_ * head_positions()[dir_] >= se*dir_)
-    warning (_ ("Weird stem size; check for narrow beams"));
-
+  const int inf = 1000000;
+  Drul_array<int> extpos;
+  extpos[DOWN] = inf;
+  extpos[UP] = -inf;  
   
-  yextent_drul_[dir_]  =  se;
-  yextent_drul_[Direction(-dir_)] = head_positions()[-dir_];
-}
+  Drul_array<Score_element *> exthead;
+  exthead[LEFT] = exthead[RIGHT] =0;
+  
+  for (SCM s = me->get_elt_property ("heads"); gh_pair_p (s); s = gh_cdr (s))
+    {
+      Score_element * n = unsmob_element (gh_car (s));
 
-int
-Stem::type_i () const
-{
-  return head_l_arr_[0]->balltype_i_;
+      
+      int p = int(Staff_symbol_referencer::position_f (n));
+
+      Direction d = LEFT;
+      do {
+      if (d* p > d* extpos[d])
+       {
+         exthead[d] = n;
+         extpos[d] = p;
+       }
+      } while (flip (&d) != DOWN);
+    }
+
+  return exthead;
 }
 
 void
-Stem::add_head (Rhythmic_head *n)
+Stem::add_head (Score_element*me, Score_element *n)
 {
-  n->stem_l_ = this;
-  n->add_dependency (this);    // ?
-  if (Note_head *nh = dynamic_cast<Note_head *> (n))
+  n->set_elt_property ("stem", me->self_scm ());
+  n->add_dependency (me);
+
+  if (Note_head::has_interface (n))
     {
-      head_l_arr_.push (nh);
+      Pointer_group_interface (me, "heads").add_element (n);
     }
-  else if (Rest *r = dynamic_cast<Rest *> (n))
+  else
     {
-      rest_l_arr_.push (r);
+      n->set_elt_property ("rest", n->self_scm ());
     }
 }
 
 bool
-Stem::invisible_b () const
+Stem::invisible_b (Score_element*me)
 {
-  return (!head_l_arr_.size () ||
-    head_l_arr_[0]->balltype_i_ <= 0);
+  return !(heads_i (me) && Rhythmic_head::balltype_i (support_head (me)) >= 1);
 }
 
 int
-Stem::get_center_distance (Direction d) const
+Stem::get_center_distance (Score_element*me, Direction d)
 {
   int staff_center = 0;
-  int distance = d*(head_positions()[d] - staff_center);
+  int distance = (int) (d*(head_positions(me)[d] - staff_center));
   return distance >? 0;
 }
 
 Direction
-Stem::get_default_dir () const
+Stem::get_default_dir (Score_element*me) 
 {
-  int du = get_center_distance (UP);
-  int dd = get_center_distance (DOWN);
+  int du = get_center_distance (me,UP);
+  int dd = get_center_distance (me,DOWN);
 
   if (sign (dd - du))
     return Direction (sign (dd -du));
 
-  return Direction (int(paper_l ()->get_var ("stem_default_neutral_direction")));
+  return to_dir (me->get_elt_property ("default-neutral-direction"));
 }
 
-Direction
-Stem::get_dir () const
+/*
+  ugh. A is used for different purposes. This functionality should be
+  moved into scheme at some point to get rid of the silly
+  conversions. (but lets wait till we have namespaces in SCM)
+ */
+Real
+Stem::get_default_stem_end_position (Score_element*me) 
 {
-  return dir_;
-}
-
+  bool grace_b = to_boolean (me->get_elt_property ("grace"));
+  String type_str = grace_b ? "grace-" : "";
+  SCM s;
+  Array<Real> a;
 
-void
-Stem::set_default_stemlen ()
-{
   Real length_f = 0.;
-  SCM scm_len = get_elt_property(length_scm_sym);
-  if (scm_len != SCM_BOOL_F)
+  SCM scm_len = me->get_elt_property("length");
+  if (gh_number_p (scm_len))
     {
-      length_f = gh_scm2double (SCM_CDR(scm_len));
+      length_f = gh_scm2double (scm_len);
     }
   else
-    length_f = paper_l ()->get_var ("stem_length0");
+    {
+      s = scm_eval2 (ly_symbol2scm ((type_str + "stem-length").ch_C()),
+                    SCM_EOL);
+      for (SCM q = s; q != SCM_EOL; q = gh_cdr (q))
+       a.push (gh_scm2double (gh_car (q)));
+               
+      // stem uses half-spaces
+      length_f = a[((flag_i (me) - 2) >? 0) <? (a.size () - 1)] * 2;
+    }
 
-  bool grace_b = get_elt_property (grace_scm_sym) != SCM_BOOL_F;
-  String type_str = grace_b ? "grace_" : "";
 
-  Real shorten_f = paper_l ()->get_var (type_str + "forced_stem_shorten0");
+  a.clear ();
+  s = scm_eval2 (ly_symbol2scm ((type_str + "stem-shorten").ch_C()),
+                SCM_EOL);
+  for (SCM q = s; q != SCM_EOL; q = gh_cdr (q))
+    a.push (gh_scm2double (gh_car (q)));
 
-  if (!dir_)
-    dir_ = get_default_dir ();
 
+  // stem uses half-spaces
+
+  // fixme: use gh_list_ref () iso. array[]
+  Real shorten_f = a[((flag_i (me) - 2) >? 0) <? (a.size () - 1)] * 2;
+
+  /* URGURGURG
+     'set-default-stemlen' sets direction too
+   */
+  Direction dir = get_direction (me);
+  if (!dir)
+    {
+      dir = get_default_dir (me);
+      Directional_element_interface::set (me, dir);
+    }
+  
   /* 
     stems in unnatural (forced) direction should be shortened, 
     according to [Roush & Gourlay]
    */
-  if (((int)chord_start_f ())
-      && (dir_ != get_default_dir ()))
+  if (((int)chord_start_f (me))
+      && (get_direction (me) != get_default_dir (me)))
     length_f -= shorten_f;
 
-  if (flag_i_ >= 5)
-    length_f += 2.0;
-  if (flag_i_ >= 6)
-    length_f += 1.0;
+
+   Real st = head_positions(me)[dir] + dir * length_f;
   
-  set_stemend ((dir_ > 0) ? head_positions()[BIGGER] + length_f:
-              head_positions()[SMALLER] - length_f);
+   bool no_extend_b = to_boolean (me->get_elt_property ("no-stem-extend"));
+    if (!grace_b && !no_extend_b && dir * st < 0)
+      st = 0.0;
 
-  bool no_extend_b = get_elt_property (no_stem_extend_scm_sym) != SCM_BOOL_F;
-  if (!grace_b && !no_extend_b && (dir_ * stem_end_f () < 0))
-    set_stemend (0);
+  return st;
 }
 
-//xxx
-void
-Stem::set_default_extents ()
+/*
+  FIXME: wrong name
+ */
+int
+Stem::flag_i (Score_element*me) 
 {
-  if (!stem_length_f ())
-    set_default_stemlen ();
-
+  SCM s = me->get_elt_property ("duration-log");
+  return  (gh_number_p (s)) ? gh_scm2int (s) : 2;
 }
 
 void
-Stem::set_noteheads ()
+Stem::position_noteheads (Score_element*me)
 {
-  if (!head_l_arr_.size ())
+  if (!heads_i (me))
     return;
-  head_l_arr_.sort (Note_head::compare);
-  if (dir_ < 0)
-    head_l_arr_.reverse ();
-
-  Note_head * beginhead =   head_l_arr_[0];
-  beginhead->set_elt_property (extremal_scm_sym, SCM_BOOL_T);
-  if  (beginhead !=   head_l_arr_.top ())
-    head_l_arr_.top ()->set_elt_property (extremal_scm_sym, SCM_BOOL_T);
   
-  int parity=1;
-  int lastpos = int (beginhead->position_f ());
-  for (int i=1; i < head_l_arr_.size (); i ++)
+  Link_array<Score_element> heads =
+    Pointer_group_interface__extract_elements (me, (Score_element*)0, "heads");
+
+  heads.sort (compare_position);
+  Direction dir =get_direction (me);
+  
+  if (dir < 0)
+    heads.reverse ();
+
+
+  Real w = support_head (me)->extent (X_AXIS)[dir];
+  for (int i=0; i < heads.size (); i++)
+    {
+      heads[i]->translate_axis (w - heads[i]->extent (X_AXIS)[dir], X_AXIS);
+    }
+  
+  bool parity= true;           // todo: make me settable.
+  int lastpos = int (Staff_symbol_referencer::position_f (heads[0]));
+  for (int i=1; i < heads.size (); i ++)
     {
-      int dy =abs (lastpos- (int)head_l_arr_[i]->position_f ());
+      Real p = Staff_symbol_referencer::position_f (heads[i]);
+      int dy =abs (lastpos- (int)p);
 
       if (dy <= 1)
        {
          if (parity)
-           head_l_arr_[i]->flip_around_stem (dir_);
+           {
+             Real l  = heads[i]->extent (X_AXIS).length ();
+             heads[i]->translate_axis (l * get_direction (me), X_AXIS);
+           }
          parity = !parity;
        }
       else
-       parity = 1;
-      lastpos = int (head_l_arr_[i]->position_f ());
+       parity = true;
+      
+      lastpos = int (p);
     }
 }
 
-void
-Stem::do_pre_processing ()
+MAKE_SCHEME_CALLBACK(Stem,before_line_breaking);
+SCM
+Stem::before_line_breaking (SCM smob)
 {
-  if (yextent_drul_[DOWN]== yextent_drul_[UP])
-    set_default_extents ();
-  set_noteheads ();
+  Score_element*me = unsmob_element (smob);
+  stem_end_position (me);      // ugh. Trigger direction calc.
+  position_noteheads (me);
 
-  if (invisible_b ())
+  if (invisible_b (me))
     {
-      set_elt_property (transparent_scm_sym, SCM_BOOL_T);
+      me->remove_elt_property ("molecule-callback");
+      // suicide();
     }
-  set_empty (invisible_b (), X_AXIS, Y_AXIS);
-  set_spacing_hints ();
+  
+  set_spacing_hints (me);
+  return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 
 
@@ -267,138 +388,260 @@ Stem::do_pre_processing ()
 /**
    set stem directions for hinting the optical spacing correction.
 
-   Modifies DIR_LIST property of the Stem's Score_column
+   Modifies DIR_LIST property of the Stem's Paper_column
 
    TODO: more advanced: supply height of noteheads as well, for more advanced spacing possibilities
  */
-
 void
-Stem::set_spacing_hints () 
+Stem::set_spacing_hints (Score_element*me
 {
-  if (!invisible_b ())
+  if (!invisible_b (me))
     {
-      SCM scmdir  = gh_int2scm (dir_);
-      SCM dirlist = column_l ()->get_elt_property (dir_list_scm_sym);
-      if (dirlist == SCM_BOOL_F)
+      SCM scmdir  = gh_int2scm (get_direction (me));
+
+      Item* item = dynamic_cast<Item*> (me);
+      Item * col =  item->column_l ();
+      SCM dirlist =col->get_elt_property ("dir-list");
+      if (dirlist == SCM_UNDEFINED)
        dirlist = SCM_EOL;
-      else
-       dirlist = SCM_CDR (dirlist);
 
       if (scm_sloppy_memq (scmdir, dirlist) == SCM_EOL)
        {
          dirlist = gh_cons (scmdir, dirlist);
-         column_l ()->set_elt_property (dir_list_scm_sym, dirlist);
+         col->set_elt_property ("dir-list", dirlist);
        }
     }
 }
 
 Molecule
-Stem::flag () const
+Stem::flag (Score_element*me)
 {
   String style;
-  SCM st = get_elt_property (style_scm_sym);
-  if ( st != SCM_BOOL_F)
+  SCM st = me->get_elt_property ("flag-style");
+  if ( gh_string_p (st))
     {
-      st = SCM_CDR(st);
       style = ly_scm2string (st);
     }
 
-  char c = (dir_ == UP) ? 'u' : 'd';
-  Molecule m = lookup_l ()->afm_find (String ("flags-") + to_str (c) + 
-                                     to_str (flag_i_));
+  char c = (get_direction (me) == UP) ? 'u' : 'd';
+  Molecule m = me->lookup_l ()->afm_find (String ("flags-") + to_str (c) + 
+                                     to_str (flag_i (me)));
   if (!style.empty_b ())
-    m.add_molecule(lookup_l ()->afm_find (String ("flags-") + to_str (c) + style));
+    m.add_molecule(me->lookup_l ()->afm_find (String ("flags-") + to_str (c) + style));
   return m;
 }
 
 Interval
-Stem::do_width () const
+Stem::dim_callback (Score_element *se, Axis ) 
 {
   Interval r (0, 0);
-  if (beam_l_ || abs (flag_i_) <= 2)
+  if (unsmob_element (se->get_elt_property ("beam")) || abs (flag_i (se)) <= 2)
     ;  // TODO!
   else
     {
-      r = flag ().dim_.x ();
-      r += note_delta_f ();
+      r = flag (se).extent (X_AXIS);
     }
   return r;
 }
 
 
+const Real ANGLE = 20* (2.0*M_PI/360.0); // ugh! Should be settable.
 
 
-const Real ANGLE = 20* (2.0*M_PI/360.0); // ugh!
+MAKE_SCHEME_CALLBACK(Stem,brew_molecule);
 
-Molecule*
-Stem::do_brew_molecule_p () const
+SCM
+Stem::brew_molecule (SCM smob) 
 {
-  Molecule *mol_p =new Molecule;
-  Drul_array<Real> stem_y = yextent_drul_;
-  Real dy = staff_line_leading_f ()/2.0;
+  Score_element*me = unsmob_element (smob);
+  Molecule mol;
+  Direction d = get_direction (me);
+  
+  
+  Real y1 = Staff_symbol_referencer::position_f (first_head (me));
+  Real y2 = stem_end_position (me);
+  
+  Interval stem_y(y1,y2);
+  stem_y.unite (Interval (y2,y1));
 
+  Real dy = Staff_symbol_referencer::staff_space (me)/2.0;
   Real head_wid = 0;
-  if (head_l_arr_.size ())
-    head_wid = head_l_arr_[0]->extent (X_AXIS).length ();
-  stem_y[Direction(-dir_)] += dir_ * head_wid * tan(ANGLE)/(2*dy);
+  if (support_head (me))
+    head_wid = support_head (me)->extent (X_AXIS).length ();
+  stem_y[Direction(-d)] += d * head_wid * tan(ANGLE)/(2*dy);
   
-  if (!invisible_b ())
+  if (!invisible_b (me))
     {
-      Real stem_width = paper_l ()->get_var ("stemthickness");
-      Molecule ss =lookup_l ()->filledbox (Box (Interval (-stem_width/2, stem_width/2),
+      Real stem_width = gh_scm2double (me->get_elt_property ("thickness")) * me->paper_l ()->get_var ("stafflinethickness");
+      Molecule ss =me->lookup_l ()->filledbox (Box (Interval (-stem_width/2, stem_width/2),
                                                 Interval (stem_y[DOWN]*dy, stem_y[UP]*dy)));
-      mol_p->add_molecule (ss);
+      mol.add_molecule (ss);
     }
 
-  if (!beam_l_ && abs (flag_i_) > 2)
+  if (!beam_l (me) && abs (flag_i (me)) > 2)
     {
-      Molecule fl = flag ();
-      fl.translate_axis(stem_y[dir_]*dy, Y_AXIS);
-      mol_p->add_molecule (fl);
+      Molecule fl = flag (me);
+      fl.translate_axis(stem_y[d]*dy, Y_AXIS);
+      mol.add_molecule (fl);
     }
 
-  if (head_l_arr_.size())
-    {
-      mol_p->translate_axis (note_delta_f (), X_AXIS);
-    }
-  return mol_p;
+  return mol.create_scheme();
 }
 
 Real
-Stem::note_delta_f () const
+Stem::off_callback (Score_element * me, Axis)
 {
   Real r=0;
-  if (head_l_arr_.size())
+  if (Score_element * f = first_head (me))
     {
-      Interval head_wid(0,  head_l_arr_[0]->extent (X_AXIS).length ());
-         Real rule_thick = paper_l ()->get_var ("stemthickness");
-
-      Interval stem_wid(-rule_thick/2, rule_thick/2);
-      if (dir_ == CENTER)
-       r = head_wid.center ();
-      else
-       r = head_wid[dir_] - stem_wid[dir_];
+      Interval head_wid(0, f->extent (X_AXIS).length ());
+
+      if (to_boolean (me->get_elt_property ("stem-centered")))
+       return head_wid.center ();
+      
+      Real rule_thick = gh_scm2double (me->get_elt_property ("thickness")) * me->paper_l ()->get_var ("stafflinethickness");
+      Direction d = get_direction (me);
+      r = head_wid[d] - d * rule_thick ;
     }
   return r;
 }
 
-Real
-Stem::hpos_f () const
+
+
+Score_element*
+Stem::beam_l (Score_element*me)
 {
-  return note_delta_f () + Item::hpos_f ();
+  SCM b=  me->get_elt_property ("beam");
+  return unsmob_element (b);
 }
 
-void
-Stem::do_substitute_element_pointer (Score_element*o,Score_element*n)
+
+// ugh still very long.
+Stem_info
+Stem::calc_stem_info (Score_element*me) 
 {
-  if (Note_head*h=dynamic_cast<Note_head*> (o))
-    head_l_arr_.substitute (h, dynamic_cast<Note_head*>(n));
-  if (Rest *r=dynamic_cast<Rest*> (o))
-    rest_l_arr_.substitute (r, dynamic_cast<Rest*>(n));
-  if (Beam* b = dynamic_cast<Beam*> (o))
+  Score_element * beam = beam_l (me);
+
+  Direction beam_dir = Directional_element_interface::get (beam);
+  if (!beam_dir)
+    {
+      programming_error ("Beam dir not set.");
+      beam_dir = UP;
+    }
+    
+
+  Real staff_space = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+  Real half_space = staff_space / 2;
+  int multiplicity = Beam::get_multiplicity (beam);
+
+
+  SCM space_proc = beam->get_elt_property ("beam-space-function");
+  SCM space = gh_call1 (space_proc, gh_int2scm (multiplicity));
+  Real interbeam_f = gh_scm2double (space) * staff_space;
+
+  Real thick = gh_scm2double (beam->get_elt_property ("beam-thickness"));
+  Stem_info info; 
+  info.idealy_f_ = chord_start_f (me);
+
+  // for simplicity, we calculate as if dir == UP
+  info.idealy_f_ *= beam_dir;
+  SCM grace_prop = me->get_elt_property ("grace");
+
+  bool grace_b = to_boolean (grace_prop);
+  
+  Array<Real> a;
+  SCM s;
+  String type_str = grace_b ? "grace-" : "";
+  
+  s = scm_eval2 (ly_symbol2scm ((type_str + "beamed-stem-minimum-length").ch_C()), SCM_EOL);
+  a.clear ();
+  for (SCM q = s; q != SCM_EOL; q = gh_cdr (q))
+    a.push (gh_scm2double (gh_car (q)));
+
+
+  Real minimum_length = a[multiplicity <? (a.size () - 1)] * staff_space;
+  s = scm_eval2 (ly_symbol2scm ((type_str + "beamed-stem-length").ch_C()),
+                SCM_EOL);
+
+  a.clear();
+  for (SCM q = s; q != SCM_EOL; q = gh_cdr (q))
+    a.push (gh_scm2double (gh_car (q)));
+
+  Real stem_length =  a[multiplicity <? (a.size () - 1)] * staff_space;
+
+  if (!beam_dir || (beam_dir == Directional_element_interface::get (me)))
+    /* normal beamed stem */
+    {
+      if (multiplicity)
+       {
+         info.idealy_f_ += thick + (multiplicity - 1) * interbeam_f;
+       }
+      info.miny_f_ = info.idealy_f_;
+      info.maxy_f_ = INT_MAX;
+
+      info.idealy_f_ += stem_length;
+      info.miny_f_ += minimum_length;
+
+      /*
+       lowest beam of (UP) beam must never be lower than second staffline
+
+       Hmm, reference (Wanske?)
+
+       Although this (additional) rule is probably correct,
+       I expect that highest beam (UP) should also never be lower
+       than middle staffline, just as normal stems.
+       
+      */
+      bool no_extend_b = to_boolean (me->get_elt_property ("no-stem-extend"));
+      if (!grace_b && !no_extend_b)
+       {
+         /* highest beam of (UP) beam must never be lower than middle
+            staffline
+            lowest beam of (UP) beam must never be lower than second staffline
+          */
+         info.miny_f_ =
+           info.miny_f_ >? 0
+           >? (- 2 * half_space - thick
+               + (multiplicity > 0) * thick
+               + interbeam_f * (multiplicity - 1));
+       }
+    }
+  else
+    /* knee */
     {
-      if (b == beam_l_) 
-       beam_l_ = dynamic_cast<Beam*> (n);
+      info.idealy_f_ -= thick;
+      info.maxy_f_ = info.idealy_f_;
+      info.miny_f_ = -INT_MAX;
+
+      info.idealy_f_ -= stem_length;
+      info.maxy_f_ -= minimum_length;
     }
-  Staff_symbol_referencer::do_substitute_element_pointer (o,n);
+  
+  info.idealy_f_ = (info.maxy_f_ <? info.idealy_f_) >? info.miny_f_;
+
+  s = beam->get_elt_property ("shorten");
+  if (gh_number_p (s))
+    info.idealy_f_ -= gh_scm2double (s);
+
+  Real interstaff_f = -beam_dir* calc_interstaff_dist (dynamic_cast<Item*> (me), dynamic_cast<Spanner*> (beam));
+
+  info.idealy_f_ += interstaff_f;
+  info.miny_f_ += interstaff_f;
+  info.maxy_f_ += interstaff_f ;
+
+  return info;
+}
+
+bool
+Stem::has_interface (Score_element*m)
+{
+  return m && m->has_interface (ly_symbol2scm ("stem-interface"));
+}
+
+void
+Stem::set_interface (Score_element*me)
+{    
+  me->set_elt_property ("heads", SCM_EOL);
+  me->add_offset_callback ( &Stem::off_callback, X_AXIS);
+  me->set_interface (ly_symbol2scm ("stem-interface"));
 }