]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/system.cc
Merge branch 'master' of ssh+git://jneem@git.sv.gnu.org/srv/git/lilypond
[lilypond.git] / lily / system.cc
index 68fcc8cdc4de5ac876636048dda895799c641656..90eb463c44932ac307902bd3e8a7e5e210b7984f 100644 (file)
 
   source file of the GNU LilyPond music typesetter
 
-  (c) 1996--2005 Han-Wen Nienhuys <hanwen@cs.uu.nl>
+  (c) 1996--2006 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
 */
 
 #include "system.hh"
 
-#include <math.h>
-
 #include "align-interface.hh"
+#include "all-font-metrics.hh"
 #include "axis-group-interface.hh"
-#include "warn.hh"
+#include "grob-array.hh"
+#include "international.hh"
 #include "main.hh"
-#include "paper-column.hh"
 #include "output-def.hh"
+#include "paper-column.hh"
 #include "paper-score.hh"
-#include "warn.hh"
-#include "all-font-metrics.hh"
+#include "paper-system.hh"
+#include "pointer-group-interface.hh"
 #include "spacing-interface.hh"
 #include "staff-symbol-referencer.hh"
-#include "paper-book.hh"
-#include "paper-system.hh"
 #include "tweak-registration.hh"
+#include "warn.hh"
 
+extern bool debug_skylines;
 
 System::System (System const &src, int count)
   : Spanner (src, count)
 {
+  all_elements_ = 0;
+  pscore_ = 0;
   rank_ = 0;
+  init_elements ();
 }
 
-System::System (SCM s, Object_key const*key)
+System::System (SCM s, Object_key const *key)
   : Spanner (s, key)
 {
+  all_elements_ = 0;
   rank_ = 0;
+  init_elements ();
 }
 
-
-Grob * 
-System::clone (int count) const
+void
+System::init_elements ()
 {
-  return new System (*this, count);
+  SCM scm_arr = Grob_array::make_array ();
+  all_elements_ = unsmob_grob_array (scm_arr);
+  all_elements_->set_ordered (false);
+  set_object ("all-elements", scm_arr);
 }
 
+Grob *
+System::clone (int index) const
+{
+  return new System (*this, index);
+}
 
 int
 System::element_count () const
 {
-  return scm_ilength (get_property ("all-elements"));
+  return all_elements_->size ();
 }
 
 int
 System::spanner_count () const
 {
   int k = 0;
-  for (SCM s = get_property ("all-elements"); scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-    if (dynamic_cast<Spanner*> (unsmob_grob (scm_car (s))))
+  for (vsize i = all_elements_->size (); i--;)
+    if (dynamic_cast<Spanner *> (all_elements_->grob (i)))
       k++;
   return k;
 }
 
 void
-System::typeset_grob (Grob * elem)
+System::typeset_grob (Grob *elem)
 {
-  if (elem->pscore_)
-    programming_error ("Adding element twice.");
+  if (elem->layout_)
+    programming_error ("adding element twice");
   else
     {
-      elem->pscore_ = pscore_;
-      Pointer_group_interface::add_grob (this, ly_symbol2scm ("all-elements"), elem);
-      scm_gc_unprotect_object (elem->self_scm ());
+      elem->layout_ = pscore_->layout ();
+      all_elements_->add (elem);
+      elem->unprotect ();
     }
 }
 
-// todo: use map.
-static void
-fixup_refpoints (SCM s)
+void
+System::derived_mark () const
 {
-  for (; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+  if (!all_elements_->empty ())
     {
-      Grob::fixup_refpoint (scm_car (s));
+      Grob **ptr = &all_elements_->array_reference ()[0];
+      Grob **end = ptr + all_elements_->size ();
+      while (ptr < end)
+       {
+         scm_gc_mark ((*ptr)->self_scm ());
+         ptr++;
+       }
     }
+
+  if (pscore_)
+    scm_gc_mark (pscore_->self_scm ());
+
+  Spanner::derived_mark ();
+}
+
+static void
+fixup_refpoints (vector<Grob*> const &grobs)
+{
+  for (vsize i = grobs.size (); i--;)
+    grobs[i]->fixup_refpoint ();
 }
 
 SCM
-System::get_lines ()
+System::get_paper_systems ()
 {
-  for (SCM s = get_property ("all-elements"); scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+  for (vsize i = 0; i < all_elements_->size (); i++)
     {
-      Grob *g = unsmob_grob (scm_car (s));
+      Grob *g = all_elements_->grob (i);
       if (g->internal_has_interface (ly_symbol2scm ("only-prebreak-interface")))
        {
          /*
-           Kill no longer needed grobs. 
-          */
-         Item * it = dynamic_cast<Item*> (g);
-         if (it && Item::is_breakable (it))
+           Kill no longer needed grobs.
+         */
+         Item *it = dynamic_cast<Item *> (g);
+         if (it && Item::is_non_musical (it))
            {
              it->find_prebroken_piece (LEFT)->suicide ();
              it->find_prebroken_piece (RIGHT)->suicide ();
@@ -112,52 +141,62 @@ System::get_lines ()
     fixups must be done in broken line_of_scores, because new elements
     are put over there.  */
   int count = 0;
-  for (int i = 0; i < broken_intos_.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < broken_intos_.size (); i++)
     {
       Grob *se = broken_intos_[i];
-      SCM all = se->get_property ("all-elements");
-      for (SCM s = all; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-       fixup_refpoint (scm_car (s));
-      count += scm_ilength (all);
+
+      extract_grob_set (se, "all-elements", all_elts);
+      for (vsize j = 0; j < all_elts.size (); j++)
+       {
+         Grob *g = all_elts[j];
+         g->fixup_refpoint ();
+       }
+
+      count += all_elts.size ();
     }
-  
+
   /*
     needed for doing items.
-   */
-  fixup_refpoints (get_property ("all-elements"));
+  */
+  fixup_refpoints (all_elements_->array ());
+
+  for (vsize i = 0; i < all_elements_->size (); i++)
+    all_elements_->grob (i)->handle_broken_dependencies ();
 
-  for (SCM s = get_property ("all-elements"); scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-    unsmob_grob (scm_car (s))->handle_broken_dependencies ();
   handle_broken_dependencies ();
 
-#if 0  /* don't do this: strange side effects.  */
-  
   /* Because the this->get_property (all-elements) contains items in 3
      versions, handle_broken_dependencies () will leave duplicated
      items in all-elements.  Strictly speaking this is harmless, but
-     it leads to duplicated symbols in the output.  ly_list_qsort_uniq_x ()
-     makes sure that no duplicates are in the list.  */
-  for (int i = 0; i < line_count; i++)
+     it leads to duplicated symbols in the output.  uniq makes sure
+     that no duplicates are in the list.  */
+  for (vsize i = 0; i < broken_intos_.size (); i++)
     {
-      SCM all = broken_intos_[i]->get_property ("all-elements");
-      all = ly_list_qsort_uniq_x(all); 
+      System *child = dynamic_cast<System*> (broken_intos_[i]);
+      child->all_elements_->remove_duplicates ();
     }
-#endif
-  
+
   if (be_verbose_global)
-    progress_indication (_f ("Element count %d.",  count + element_count ()));
+    message (_f ("Element count %d.", count + element_count ()));
 
-  int line_count = broken_intos_.size ();
-  SCM lines = scm_c_make_vector (line_count, SCM_EOL);
-  
-  for (int i = 0; i < line_count; i++)
+  SCM lines = scm_c_make_vector (broken_intos_.size (), SCM_EOL);
+  for (vsize i = 0; i < broken_intos_.size (); i++)
     {
       if (be_verbose_global)
        progress_indication ("[");
 
-      System *system = dynamic_cast<System*> (broken_intos_[i]);
+      System *system = dynamic_cast<System *> (broken_intos_[i]);
+
       system->post_processing ();
-      scm_vector_set_x (lines, scm_int2num (i), system->get_line ());
+      system->build_skylines ();
+      if (i > 0)
+       {
+         System *prev = dynamic_cast<System*> (broken_intos_[i-1]);
+         Real r = prev->skylines_[DOWN].distance (system->skylines_[UP]);
+         system->set_property ("skyline-distance", scm_from_double (r));
+       }
+      scm_vector_set_x (lines, scm_from_int (i),
+                       system->get_paper_system ());
 
       if (be_verbose_global)
        progress_indication (to_string (i) + "]");
@@ -165,128 +204,67 @@ System::get_lines ()
   return lines;
 }
 
-/* Find the loose columns in POSNS, and drape them around the columns
-   specified in BETWEEN-COLS.  */
-static void
-set_loose_columns (System* which, Column_x_positions const *posns)
+void
+System::break_into_pieces (vector<Column_x_positions> const &breaking)
 {
-  int loose_col_count = posns->loose_cols_.size ();
-  for (int i = 0; i < loose_col_count; i++)
+  for (vsize i = 0; i < breaking.size (); i++)
     {
-      int divide_over = 1;
-      Item *loose = dynamic_cast<Item*> (posns->loose_cols_[i]);
-      Paper_column* col = dynamic_cast<Paper_column*> (loose);
-      
-      if (col->system_)
-       continue;
-      
-      Item *left = 0;
-      Item *right = 0;
-      while (1)
-       {
-         SCM between = loose->get_property ("between-cols");
-         if (!scm_is_pair (between))
-           break;
+      System *system = dynamic_cast<System *> (clone (broken_intos_.size ()));
+      system->rank_ = broken_intos_.size ();
 
-         Item *le = dynamic_cast<Item*> (unsmob_grob (scm_car (between)));
-         Item *re = dynamic_cast<Item*> (unsmob_grob (scm_cdr (between)));
+      vector<Grob*> c (breaking[i].cols_);
+      pscore_->typeset_system (system);
 
-         if (!(le && re))
-           break;
-         
-         if (!left && le)
-           {
-             left = le->get_column ();
-             if (!left->get_system ())
-               left = left->find_prebroken_piece (RIGHT);
-           }
-
-         divide_over++;
-         loose = right = re->get_column ();
-       }
-
-      if (!right->get_system ())
-       right = right->find_prebroken_piece (LEFT);
-      
-      /* Divide the remaining space of the column over the left and
-       right side.  At the moment,  FIXME  */
-      Grob *common = right->common_refpoint (left, X_AXIS);
-      
-      Real rx =        right->extent (common, X_AXIS)[LEFT];
-      Real lx = left->extent (common, X_AXIS)[RIGHT];
-      Real total_dx = rx - lx;
-      Interval cval = col->extent (col, X_AXIS);
-
-      /* Put it in the middle.  This is not an ideal solution -- the
-        break alignment code inserts a fixed space before the clef
-        (about 1 SS), while the space following the clef is flexible.
-        In tight situations, the clef will almost be on top of the
-        following note.  */
-      Real dx = rx - lx - cval.length ();
-      if (total_dx < 2* cval.length ())
-       {
-         /* TODO: this is discontinuous. I'm too tired to
-           invent a sliding mechanism.  Duh. */
-         dx *= 0.25;
-       }
-      else
-       dx *= 0.5;
+      int st = Paper_column::get_rank (c[0]);
+      int end = Paper_column::get_rank (c.back ());
+      Interval iv (pure_height (this, st, end));
+      system->set_property ("pure-Y-extent", ly_interval2scm (iv));
 
-      col->system_ = which;
-      col->translate_axis (-col->relative_coordinate (common, X_AXIS), X_AXIS);
-      col->translate_axis (lx + dx - cval[LEFT], X_AXIS); 
-    }
-}
-
-// const?
-void
-System::break_into_pieces (Array<Column_x_positions> const &breaking)
-{
-  for (int i = 0; i < breaking.size (); i++)
-    {
-      System *system = dynamic_cast <System*> (clone (i));
-      system->rank_ = i;
-
-      Link_array<Grob> c (breaking[i].cols_);
-      pscore_->typeset_line (system);
-      
       system->set_bound (LEFT, c[0]);
-      system->set_bound (RIGHT, c.top ());
-      for (int j = 0; j < c.size (); j++)
+      system->set_bound (RIGHT, c.back ());
+      for (vsize j = 0; j < c.size (); j++)
        {
          c[j]->translate_axis (breaking[i].config_[j], X_AXIS);
-         dynamic_cast<Paper_column*> (c[j])->system_ = system;
+         dynamic_cast<Paper_column *> (c[j])->system_ = system;
        }
+      
       set_loose_columns (system, &breaking[i]);
-      broken_intos_.push (system);
+      broken_intos_.push_back (system);
     }
 }
 
 void
-System::add_column (Paper_column*p)
+System::add_column (Paper_column *p)
 {
   Grob *me = this;
-  SCM cs = me->get_property ("columns");
-  Grob *prev =  scm_is_pair (cs) ? unsmob_grob (scm_car (cs)) : 0;
-
-  p->rank_ = prev ? Paper_column::get_rank (prev) + 1 : 0; 
+  Grob_array *ga = unsmob_grob_array (me->get_object ("columns"));
+  if (!ga)
+    {
+      SCM scm_ga = Grob_array::make_array ();
+      me->set_object ("columns", scm_ga);
+      ga = unsmob_grob_array (scm_ga);
+    }
 
-  me->set_property ("columns", scm_cons (p->self_scm (), cs));
+  p->rank_
+    = ga->size ()
+    ? Paper_column::get_rank (ga->array ().back ()) + 1
+    : 0;
 
-  Axis_group_interface::add_element (me, p);
+  ga->add (p);
+  Axis_group_interface::add_element (this, p);
 }
 
 void
 apply_tweaks (Grob *g, bool broken)
 {
-  if (bool (g->original_) == broken)
+  if (bool (g->original ()) == broken)
     {
       SCM tweaks = global_registry_->get_tweaks (g);
       for (SCM s = tweaks; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
        {
          SCM proc = scm_caar (s);
          SCM rest = scm_cdar (s);
-         scm_apply_1 (proc, g->self_scm(), rest);
+         scm_apply_1 (proc, g->self_scm (), rest);
        }
     }
 }
@@ -294,111 +272,125 @@ apply_tweaks (Grob *g, bool broken)
 void
 System::pre_processing ()
 {
-  for (SCM s = get_property ("all-elements"); scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-    unsmob_grob (scm_car (s))->discretionary_processing ();
+  for (vsize i = 0; i < all_elements_->size (); i++)
+    all_elements_->grob (i)->discretionary_processing ();
 
   if (be_verbose_global)
-    progress_indication (_f ("Grob count %d", element_count ()));
-  
-  for (SCM s = get_property ("all-elements"); scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-    unsmob_grob (scm_car (s))->handle_prebroken_dependencies ();
-  
-  fixup_refpoints (get_property ("all-elements"));
+    message (_f ("Grob count %d", element_count ()));
 
-  
-  for (SCM s = get_property ("all-elements"); scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-    apply_tweaks (unsmob_grob (scm_car (s)), false);
+  /*
+    order is significant: broken grobs are added to the end of the
+    array, and should be processed before the original is potentially
+    killed.
+  */
+  for (vsize i = all_elements_->size (); i--;)
+    all_elements_->grob (i)->handle_prebroken_dependencies ();
+
+  fixup_refpoints (all_elements_->array ());
 
-  for (SCM s = get_property ("all-elements"); scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+  for (vsize i = 0; i < all_elements_->size (); i++)
+    apply_tweaks (all_elements_->grob (i), false);
+
+  for (vsize i = 0; i < all_elements_->size (); i++)
     {
-      Grob *sc = unsmob_grob (scm_car (s));
-      sc->calculate_dependencies (PRECALCED, PRECALCING, ly_symbol2scm ("before-line-breaking-callback"));
+      Grob *g = all_elements_->grob (i);
+      (void) g->get_property ("before-line-breaking");
     }
-  
-  progress_indication ("\n");
-  progress_indication (_ ("Calculating line breaks..."));
-  progress_indication (" ");
-  for (SCM s = get_property ("all-elements"); scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+
+  for (vsize i = 0; i < all_elements_->size (); i++)
     {
-      Grob *e = unsmob_grob (scm_car (s));
-      SCM proc = e->get_property ("spacing-procedure");
-      if (ly_c_procedure_p (proc))
-       scm_call_1 (proc, e->self_scm ());
+      Grob *e = all_elements_->grob (i);
+      (void) e->get_property ("springs-and-rods");
     }
 }
 
 void
 System::post_processing ()
 {
-  for (SCM s = get_property ("all-elements"); scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+  for (vsize i = 0; i < all_elements_->size (); i++)
     {
-      Grob *g = unsmob_grob (scm_car (s));
-      
-      apply_tweaks (g, true);
+      Grob *g = all_elements_->grob (i);
 
-      g->calculate_dependencies (POSTCALCED, POSTCALCING,
-          ly_symbol2scm ("after-line-breaking-callback"));
+      apply_tweaks (g, true);
+      (void) g->get_property ("after-line-breaking");
     }
 
   Interval iv (extent (this, Y_AXIS));
   if (iv.is_empty ())
-    programming_error ("System with zero extent.");
+    programming_error ("system with empty extent");
   else
     translate_axis (-iv[MAX], Y_AXIS);
-  
+
   /* Generate all stencils to trigger font loads.
      This might seem inefficient, but Stencils are cached per grob
      anyway. */
-  SCM all = get_property ("all-elements");
-  all = ly_list_qsort_uniq_x (all);
 
+  vector<Grob*> all_elts_sorted (all_elements_->array ());
+  vector_sort (all_elts_sorted, std::less<Grob*> ());
+  uniq (all_elts_sorted);
   this->get_stencil ();
-  for (SCM s = all; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+  for (vsize i = all_elts_sorted.size (); i--;)
     {
-      Grob *g = unsmob_grob (scm_car (s));
+      Grob *g = all_elts_sorted[i];
       g->get_stencil ();
     }
 }
 
-SCM
-System::get_line ()
-{  
-  static int const LAYER_COUNT = 3;
+struct Layer_entry
+{
+  Grob *grob_;
+  int layer_;
+};
+
+bool
+operator< (Layer_entry  const &a,
+          Layer_entry  const &b)
+{
+  return a.layer_ < b.layer_;
+}
+
 
+SCM
+System::get_paper_system ()
+{
   SCM exprs = SCM_EOL;
   SCM *tail = &exprs;
 
-  /* Output stencils in three layers: 0, 1, 2.  Default layer: 1.
+  vector<Layer_entry> entries;
+  for (vsize j = 0; j < all_elements_->size (); j++)
+    {
+      Layer_entry e;
+      e.grob_ = all_elements_->grob (j);
+      e.layer_ = robust_scm2int (e.grob_->get_property ("layer"), 1);
+      
+      entries.push_back (e); 
+    }
 
-     Start with layer 3, since scm_cons prepends to list.  */
-  SCM all = get_property ("all-elements");
-  
-  for (int i = LAYER_COUNT; i--;)
-    for (SCM s = all; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-      {
-       Grob *g = unsmob_grob (scm_car (s));
-       Stencil *stil = g->get_stencil ();
+  vector_sort (entries, std::less<Layer_entry> ());
+  for (vsize j = 0; j < entries.size (); j++)
+    {
+      Grob *g = entries[j].grob_;
+      Stencil st = g->get_print_stencil ();
 
-       /* Skip empty stencils and grobs that are not in this layer.  */
-       if (!stil
-           || robust_scm2int (g->get_property ("layer"), 1) != i)
-         continue;
+      if (st.expr() == SCM_EOL)
+       continue;
+      
+      Offset o;
+      for (int a = X_AXIS; a < NO_AXES; a++)
+       o[Axis (a)] = g->relative_coordinate (this, Axis (a));
 
-       Offset o (g->relative_coordinate (this, X_AXIS),
-                 g->relative_coordinate (this, Y_AXIS));
+      Offset extra = robust_scm2offset (g->get_property ("extra-offset"),
+                                       Offset (0, 0))
+       * Staff_symbol_referencer::staff_space (g);
 
-       Offset extra = robust_scm2offset (g->get_property ("extra-offset"),
-                                         Offset (0, 0))
-         * Staff_symbol_referencer::staff_space (g);
+      /* Must copy the stencil, for we cannot change the stencil
+        cached in G.  */
 
-       /* Must copy the stencil, for we cannot change the stencil
-          cached in G.  */
+      st.translate (o + extra);
 
-       Stencil st = *stil;
-       st.translate (o + extra);
-       *tail = scm_cons (st.expr (), SCM_EOL);
-       tail = SCM_CDRLOC(*tail);
-      }
+      *tail = scm_cons (st.expr (), SCM_EOL);
+      tail = SCM_CDRLOC (*tail);
+    }
 
   if (Stencil *me = get_stencil ())
     exprs = scm_cons (me->expr (), exprs);
@@ -408,79 +400,154 @@ System::get_line ()
   Stencil sys_stencil (Box (x, y),
                       scm_cons (ly_symbol2scm ("combine-stencil"),
                                 exprs));
+  if (debug_skylines)
+    {
+      sys_stencil.add_stencil (points_to_line_stencil (skylines_[UP].to_points ()).in_color (255, 0, 0));
+      sys_stencil.add_stencil (points_to_line_stencil (skylines_[DOWN].to_points ()).in_color (0, 255, 0));
+    }
 
-  Interval staff_refpoints;
-  staff_refpoints.set_empty();
-  for (SCM s = get_property ("spaceable-staves");
-       scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-      {
-       Grob *g = unsmob_grob (scm_car (s));
-       staff_refpoints.add_point (g->relative_coordinate (this, Y_AXIS));
-      }
-  
-  Paper_system *pl = new Paper_system (sys_stencil, false);
-  pl->staff_refpoints_ = staff_refpoints;
-  Item * break_point = this->get_bound(LEFT);
-  pl->break_before_penalty_ =
-    robust_scm2double (break_point->get_property ("page-penalty"), 0.0);
-  
-  return scm_gc_unprotect_object (pl->self_scm ());
+  Grob *left_bound = this->get_bound (LEFT);
+  SCM prop_init = left_bound->get_property ("line-break-system-details");
+  Prob *pl = make_paper_system (prop_init);
+  paper_system_set_stencil (pl, sys_stencil);
+
+  /* information that the page breaker might need */
+  Grob *right_bound = this->get_bound (RIGHT);
+  pl->set_property ("skyline-distance", get_property ("skyline-distance"));
+  pl->set_property ("page-break-permission", right_bound->get_property ("page-break-permission"));
+  pl->set_property ("page-turn-permission", right_bound->get_property ("page-turn-permission"));
+  pl->set_property ("page-break-penalty", right_bound->get_property ("page-break-penalty"));
+  pl->set_property ("page-turn-penalty", right_bound->get_property ("page-turn-penalty"));
+
+  if (!scm_is_pair (pl->get_property ("refpoint-Y-extent")))
+    {
+      Interval staff_refpoints;
+      staff_refpoints.set_empty ();
+      extract_grob_set (this, "spaceable-staves", staves);
+      for (vsize i = 0; i < staves.size (); i++)
+       {
+         Grob *g = staves[i];
+         staff_refpoints.add_point (g->relative_coordinate (this, Y_AXIS));
+       }
+      pl->set_property ("refpoint-Y-extent", ly_interval2scm (staff_refpoints));
+    }
+
+  pl->set_property ("system-grob", this->self_scm ()); 
+
+  return pl->unprotect ();
 }
 
-Link_array<Item> 
+vector<Item*>
 System::broken_col_range (Item const *left, Item const *right) const
 {
-  Link_array<Item> ret;
+  vector<Item*> ret;
 
   left = left->get_column ();
   right = right->get_column ();
-  SCM s = get_property ("columns");
 
-  while (scm_is_pair (s) && scm_car (s) != right->self_scm ())
-    s = scm_cdr (s);
+  
+  extract_grob_set (this, "columns", cols);
 
-  if (scm_is_pair (s))
-    s = scm_cdr (s);
+  vsize i = binary_search (cols, (Grob *) left,
+                          Paper_column::less_than);
 
-  while (scm_is_pair (s) && scm_car (s) != left->self_scm ())
-    {
-      Paper_column*c = dynamic_cast<Paper_column*> (unsmob_grob (scm_car (s)));
-      if (Item::is_breakable (c) && !c->system_)
-       ret.push (c);
+  int end_rank = Paper_column::get_rank (right);
+  if (i < cols.size ())
+    i++;
 
-      s = scm_cdr (s);
+  while (i < cols.size ()
+        && Paper_column::get_rank (cols[i]) < end_rank)
+    {
+      Paper_column *c = dynamic_cast<Paper_column *> (cols[i]);
+      if (Paper_column::is_breakable (c) && !c->system_)
+       ret.push_back (c);
+      i++;
     }
 
-  ret.reverse ();
   return ret;
 }
 
+
 /** Return all columns, but filter out any unused columns , since they might
     disrupt the spacing problem. */
-Link_array<Grob>
+vector<Grob*>
 System::columns () const
 {
-  Link_array<Grob> acs
-    = Pointer_group_interface__extract_grobs (this, (Grob*) 0, "columns");
-  bool found = false;
-  for (int i = acs.size (); i--;)
+  extract_grob_set (this, "columns", ro_columns);
+
+  int last_breakable = ro_columns.size ();
+
+  while (last_breakable--)
+    {
+      if (Paper_column::is_breakable (ro_columns [last_breakable]))
+       break;
+    }
+
+  vector<Grob*> columns;
+  for (int i = 0; i <= last_breakable; i++)
+    {
+      if (Paper_column::is_used (ro_columns[i]))
+       columns.push_back (ro_columns[i]);
+    }
+
+  return columns;
+}
+
+Paper_score*
+System::paper_score () const
+{
+  return pscore_;
+}
+
+int
+System::get_rank () const
+{
+  return rank_;
+}
+
+System *
+get_root_system (Grob *me) 
+{
+  Grob *system_grob = me;
+  
+  while (system_grob->get_parent (Y_AXIS))
+    system_grob = system_grob->get_parent (Y_AXIS);
+
+  return dynamic_cast<System*> (system_grob); 
+}
+
+void
+System::build_skylines ()
+{
+  vector<Box> boxes;
+  for (vsize i = 0; i < all_elements_->size (); i++)
     {
-      bool brb = Item::is_breakable (acs[i]);
-      found = found || brb;
-
-      /*
-       the last column should be breakable. Weed out any columns that
-       seem empty. We need to retain breakable columns, in case
-       someone forced a breakpoint.
-      */
-      if (!found || !Paper_column::is_used (acs[i]))
-       acs.del (i);
+      Grob *g = all_elements_->grob (i);
+      if (!unsmob_stencil (g->get_property ("stencil")))
+       continue;
+
+      Interval xiv = g->extent (this, X_AXIS);
+      Interval yiv = g->extent (this, Y_AXIS);
+      if (!xiv.is_empty () && !yiv.is_empty ())
+       boxes.push_back (Box (xiv, yiv));
     }
-  return acs;
+
+  SCM horizon_padding_scm = get_property ("skyline-horizontal-padding");
+  Real horizon_padding = robust_scm2double (horizon_padding_scm, 0);
+  skylines_[UP] = Skyline (boxes, horizon_padding, X_AXIS, UP);
+  skylines_[DOWN] = Skyline (boxes, horizon_padding, X_AXIS, DOWN);
 }
 
-ADD_INTERFACE (System, "system-interface",
+
+ADD_INTERFACE (System,
               "This is the toplevel object: each object in a score "
               "ultimately has a System object as its X and Y parent. ",
-              "all-elements spaceable-staves columns")
+
+              /* properties */
+              "all-elements "
+              "columns "
+              "pure-Y-extent "
+              "spaceable-staves "
+              "skyline-distance "
+              "skyline-horizontal-padding "
+              )