]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/commitdiff
new file, with new routines for concave
authorHan-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
Sat, 11 Sep 2004 23:46:07 +0000 (23:46 +0000)
committerHan-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
Sat, 11 Sep 2004 23:46:07 +0000 (23:46 +0000)
decisions. There are now two types of concaveness: 1. a sharp
logic decision forcing a beam horizontal, and 2. a number that
measures how concave beams are that are not caught by 1.

This fixes: morgenlied.ly and input/regression/beam-concave.ly

ChangeLog
input/regression/beam-concave.ly
lily/beam-concave.cc [new file with mode: 0644]
lily/beam-quanting.cc
lily/beam.cc

index 9e885e83dfa6f72f5828f3e8999ebfe7883d67bb..45be1a4b75680f309ec891304b57a956823ec6d5 100644 (file)
--- a/ChangeLog
+++ b/ChangeLog
@@ -1,5 +1,14 @@
 2004-09-12  Han-Wen Nienhuys   <hanwen@xs4all.nl>
 
+       * input/regression/beam-concave-damped.ly: new file.
+
+       * lily/beam-concave.cc: new file, with new routines for concave
+       decisions. There are now two types of concaveness: 1. a sharp
+       logic decision forcing a beam horizontal, and 2. a number that
+       measures how concave beams are that are not caught by 1.
+
+       This fixes: morgenlied.ly and input/regression/beam-concave.ly
+       
        * lily/new-fingering-engraver.cc (stop_translation_timestep): new
        property: add-stem-support
 
index 38d7ef0aa421e3ea11b38b5b9ac2fa7f2d2622d8..ed1db5b55324c6d202ca06136414b48256b868c9 100644 (file)
@@ -2,13 +2,14 @@
 \version "2.3.4"
 \header{
 
-texidoc = "Concave beams should be horizontal. Informally spoken,
+texidoc = "Fully concave beams should be horizontal. Informally spoken,
   concave refers to the shape of the notes that are opposite a
   beam. If an up-beam has high notes on its center stems, then we call
-  it concave. If a beam is fails a test, the desired slope is printed
-  next to it."
+  it concave.
 
 
+  If a beam is fails a test, the desired slope is printed
+next to it."
 }
 
 
@@ -25,8 +26,7 @@ rossFourBeams =\relative c'' {
   a[ d, e g] a[ f f g]
   c,[ b f' e]
   b[ e g, e']
-  g[ d a' b]
-  c[ c, c c]
+  c'[ c, c c]
   c[ c c c']
   f,,[ b a g]
   f[g g e]
@@ -49,12 +49,6 @@ rossBeams = \relative c'' {
   \rossThreeBeams
   }
 
-nonHorizBeams = \relative c'' {
-   \time 3/4
-   f[ e d c g b]
-   b,16[ f' g a]
-   \stemUp b,8[  \stemDown d'8 bes8]  
-}
 
 
 
diff --git a/lily/beam-concave.cc b/lily/beam-concave.cc
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ac2d3a7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,142 @@
+/*
+   Determine whether a beam is concave.
+ */
+#include <math.h>
+
+
+#include "group-interface.hh"
+#include "array.hh"
+#include "grob.hh"
+#include "stem.hh"
+#include "interval.hh"
+#include "beam.hh"
+#include "staff-symbol-referencer.hh"
+
+bool
+is_concave_single_notes (Array<int> positions, Direction beam_dir)
+{
+  Interval covering;
+  covering.add_point (positions[0]);
+  covering.add_point (positions.top ());
+
+  bool above = false;
+  bool below = false;
+  bool concave = false;
+  
+  /*
+    notes above and below the interval covered by 1st and last note.
+   */
+  for (int i = 1; i < positions.size () - 1; i++)
+    {
+      above = above || (positions[i] > covering[UP]);
+      below = below || (positions[i] < covering[DOWN]);
+    }
+
+
+  concave = concave || (above && below);
+  /*
+    A note as close or closer to the beam than begin and end, but the
+    note is reached in the opposite direction as the last-first dy
+   */
+  int dy = positions.top() - positions[0];
+  int closest = (beam_dir * positions.top()) >? (beam_dir *positions[0]);
+  for (int i = 2; !concave && i < positions.size () - 1; i++)
+    {
+      int inner_dy = positions[i] - positions[i-1];
+      if (sign (inner_dy) != sign (dy)
+         && (beam_dir * positions[i] >= closest
+             || beam_dir * positions[i-1] >= closest))
+       concave = true;
+    }
+  
+  bool all_closer = true; 
+  for (int i = 1; all_closer && i < positions.size ()-1; i++)
+    {
+      all_closer = all_closer &&
+       (beam_dir * positions[i] > closest);
+    }
+
+  concave = concave || all_closer;
+  return concave;
+}
+
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, check_concave, 1);
+SCM
+Beam::check_concave (SCM smob)
+{
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+
+  Link_array<Grob> stems = 
+    Pointer_group_interface__extract_grobs (me, (Grob*) 0, "stems");
+
+  if (is_knee (me))
+    return SCM_UNSPECIFIED;
+  
+  Direction beam_dir = CENTER;
+  for (int i = stems.size (); i--; )
+    {
+      if (Stem::is_invisible (stems[i]))
+       stems.del (i);
+      else
+       {
+         if (Direction dir = Stem::get_direction (stems[i]))
+           beam_dir = dir;
+       }
+    }
+  
+  if (stems.size () <= 2)
+    return SCM_UNSPECIFIED;
+
+
+  Array<int> positions;
+  for (int i= 0; i < stems.size (); i++)
+    {
+      /*
+       For chords, we take the note head that is closest to the beam.
+
+       Hmmm.. wait, for the beams in the last measure of morgenlied,
+       this doesn't look so good. Let's try the heads farthest from
+       the beam.
+       
+       */
+      Real pos = Stem::head_positions (stems[i])[-beam_dir];
+      
+      positions.push ((int) rint (pos));
+    }
+
+  if (is_concave_single_notes (positions, beam_dir)) 
+    {
+      Drul_array<Real> pos = ly_scm2interval (me->get_property ("positions"));
+      Real r = linear_combination (pos, 0.0);
+
+      r /= Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
+      me->set_property ("positions", ly_interval2scm (Drul_array<Real> (r, r)));
+      me->set_property ("least-squares-dy", scm_make_real (0));
+    }
+  else
+    {
+      Real dy = positions.top () - positions[0];
+      Real slope = dy / Real (positions.size() - 1);
+      Real concaveness = 0.0;
+      for (int i = 1; i < positions.size() - 1; i++)
+       {
+         Real line_y = slope * i + positions[0];
+
+         concaveness += (beam_dir * (positions[i] - line_y)) >? 0.0;
+       }
+
+      concaveness /= positions.size () ;
+
+      /*
+       Normalize. For  dy = 0, the slopes ends up as 0 anyway, so
+       the scaling of concaveness doesn't matter much.
+       */
+      if (dy)
+       concaveness /= dy; 
+
+      me->set_property ("concaveness", scm_from_double (concaveness));
+    }
+  
+  return SCM_UNSPECIFIED;
+}
index 5dd9da6e7575a92289e1c349320fb682eb000901..6a8721fdca1a2fffb46b344798687cac442c228c 100644 (file)
@@ -38,7 +38,6 @@ const int DAMPING_DIRECTION_PENALTY = 800;
 const int MUSICAL_DIRECTION_FACTOR = 400;
 const int IDEAL_SLOPE_FACTOR = 10;
 const Real ROUND_TO_ZERO_SLOPE = 0.02;
-const int ROUND_TO_ZERO_POINTS = 4;
 
 static Real
 shrink_extra_weight (Real x, Real fac)
@@ -408,23 +407,10 @@ Beam::score_slopes_dy (Real yl, Real yr,
    dem += shrink_extra_weight (fabs (dy_damp) - fabs (dy), 1.5)
      * slope_penalty;
 
-#if 0
-   /*
-     almost zero slopes look like errors in horizontal beams. 
-    */
-   /*
-     This causes too much problems, because horizontal depends on
-     horizontal spacing details.  These errors should be dealt with
-     through concaveness. --hwn.
-    */
-   if (fabs (dy) > 1e-3
-       && fabs (dy / dx) < ROUND_TO_ZERO_SLOPE)
-     dem += ROUND_TO_ZERO_POINTS;
-#endif
-   
    return dem;
 }
 
+
 static Real
 my_modf (Real x)
 {
index 65e1aafe382165e15c0cec292d5718b7d97e1a03..d8648dc26c29a676b872eb834ab7682e80ecfb75 100644 (file)
@@ -340,7 +340,7 @@ Beam::print (SCM grob)
   scale_drul (&pos,  Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
   
   Real dy = pos[RIGHT] - pos[LEFT];
-  Real dydx = (dy && dx) ? dy/dx : 0;
+  Real slope = (dy && dx) ? dy/dx : 0;
   
   Real thick = get_thickness (me);
   Real bdy = get_beam_translation (me);
@@ -415,14 +415,14 @@ Beam::print (SCM grob)
       
 
       Real blot = me->get_paper ()->get_dimension (ly_symbol2scm ("blotdiameter"));
-      Stencil whole = Lookup::beam (dydx, w, thick, blot);
+      Stencil whole = Lookup::beam (slope, w, thick, blot);
       Stencil gapped;
 
       int gap_count = 0;
       if (scm_is_number (me->get_property ("gap-count")))
        {
          gap_count = scm_to_int (me->get_property ("gap-count"));
-         gapped = Lookup::beam (dydx, w - 2 * gap_length, thick, blot);
+         gapped = Lookup::beam (slope, w - 2 * gap_length, thick, blot);
 
          full_beams.sort (default_compare);
          if (stem_dir == UP)
@@ -440,7 +440,7 @@ Beam::print (SCM grob)
              b.translate_axis (gap_length, X_AXIS);
            }
          b.translate_axis (last_xposn -  x0 + stem_offset, X_AXIS);
-         b.translate_axis (dydx * (last_xposn - x0) + bdy * full_beams[j], Y_AXIS);
+         b.translate_axis (slope * (last_xposn - x0) + bdy * full_beams[j], Y_AXIS);
 
          the_beam.add_stencil (b);           
        }
@@ -479,20 +479,20 @@ Beam::print (SCM grob)
            lw = me->get_bound (RIGHT)->relative_coordinate (xcommon, X_AXIS)
              - last_xposn;
 
-         Stencil rhalf = Lookup::beam (dydx, rw, thick, blot);
-         Stencil lhalf = Lookup::beam (dydx, lw, thick, blot);
+         Stencil rhalf = Lookup::beam (slope, rw, thick, blot);
+         Stencil lhalf = Lookup::beam (slope, lw, thick, blot);
          for (int j = lfliebertjes.size (); j--;)
            {
              Stencil b (lhalf);
              b.translate_axis (last_xposn -  x0, X_AXIS);
-             b.translate_axis (dydx * (last_xposn-x0) + bdy * lfliebertjes[j], Y_AXIS);
+             b.translate_axis (slope * (last_xposn-x0) + bdy * lfliebertjes[j], Y_AXIS);
              the_beam.add_stencil (b);       
            }
          for (int j = rfliebertjes.size (); j--;)
            {
              Stencil b (rhalf);
              b.translate_axis (xposn -  x0 - rw , X_AXIS);
-             b.translate_axis (dydx * (xposn-x0 -rw) + bdy * rfliebertjes[j], Y_AXIS);
+             b.translate_axis (slope * (xposn-x0 -rw) + bdy * rfliebertjes[j], Y_AXIS);
              the_beam.add_stencil (b);       
            }
        }
@@ -883,7 +883,7 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
 
   
   Real y =0;  
-  Real dydx = 0;
+  Real slope = 0;
   Real dy = 0;
   
   if (!ideal.delta ())
@@ -932,9 +932,9 @@ Beam::least_squares (SCM smob)
                               - my_y));
        }
       
-      minimise_least_squares (&dydx, &y, ideals);
+      minimise_least_squares (&slope, &y, ideals);
 
-      dy = dydx * dx;
+      dy = slope * dx;
       me->set_property ("least-squares-dy", scm_make_real (dy));
       pos = Interval (y, (y+dy));
     }
@@ -998,7 +998,7 @@ Beam::shift_region_to_valid (SCM grob)
   
   Real dy = pos[RIGHT] - pos[LEFT];
   Real y = pos[LEFT];
-  Real dydx =dy/dx;
+  Real slope =dy/dx;
 
   
   /*
@@ -1017,7 +1017,7 @@ Beam::shift_region_to_valid (SCM grob)
 
       Real left_y =
        Stem::get_stem_info (s).shortest_y_
-       - dydx * x_posns [i];
+       - slope * x_posns [i];
 
       /*
        left_y is now relative to the stem S. We want relative to
@@ -1053,121 +1053,6 @@ Beam::shift_region_to_valid (SCM grob)
   return SCM_UNSPECIFIED;
 }
 
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, check_concave, 1);
-SCM
-Beam::check_concave (SCM smob)
-{
-  Grob *me = unsmob_grob (smob);
-
-  Link_array<Grob> stems = 
-    Pointer_group_interface__extract_grobs (me, (Grob*) 0, "stems");
-
-  Direction beam_dir = CENTER;
-  for (int i = 0; i < stems.size ();)
-    {
-      if (Stem::is_invisible (stems[i]))
-       stems.del (i);
-      else
-       {
-         if (Direction sd = Stem::get_direction (stems[i]))
-           {
-             /*
-               Don't do knee beams.
-              */
-             if (beam_dir && sd && sd != beam_dir)
-               return SCM_UNSPECIFIED;
-             
-             beam_dir = sd;
-           }
-         i++;
-       }
-    }
-  
-  if (stems.size () < 3)
-    return SCM_UNSPECIFIED;
-
-
-  /* Concaveness #1: If distance of an inner notehead to line between
-     two outer noteheads is bigger than CONCAVENESS-GAP (2.0ss),
-     beam is concave (Heinz Stolba).
-
-     In the case of knees, the line connecting outer heads is often
-     not related to the beam slope (it may even go in the other
-     direction). Skip the check when the outer stems point in
-     different directions. --hwn
-     
-  */
-  bool is_concave1 = false;
-  SCM gap = me->get_property ("concaveness-gap");
-  if (scm_is_number (gap))
-    {
-      Real r1 = scm_to_double (gap);
-      Real dy = Stem::chord_start_y (stems.top ())
-       - Stem::chord_start_y (stems[0]);
-
-      
-      Real slope = dy / (stems.size () - 1);
-      
-      Real y0 = Stem::chord_start_y (stems[0]);
-      for (int i = 1; i < stems.size () - 1; i++)
-       {
-         Real c =
-           beam_dir *((Stem::chord_start_y (stems[i]) - y0) - i * slope);
-         if (c - r1 > 0)
-           {
-             is_concave1 = true;
-             break;
-           }
-       }
-    }
-
-    
-  /* Concaveness #2: Sum distances of inner noteheads that fall
-     outside the interval of the two outer noteheads.
-
-     We only do this for beams where first and last stem have the same
-     direction. --hwn.
-
-
-     Note that "convex" stems compensate for "concave" stems.
-     (is that intentional?) --hwn.
-  */
-  
-  Real concaveness2 = 0;
-  SCM thresh = me->get_property ("concaveness-threshold");
-  Real r2 = infinity_f;
-  if (!is_concave1 && scm_is_number (thresh))
-    {
-      r2 = scm_to_double (thresh);
-      
-      Interval iv;
-      iv.add_point (Stem::chord_start_y (stems[0]));
-      iv.add_point (Stem::chord_start_y (stems.top ()));
-      
-      for (int i = 1; i < stems.size () - 1; i++)
-       {
-         Real f = Stem::chord_start_y (stems[i]);
-         concaveness2 += ( (f - iv[MAX] ) >? 0) +
-           ( (f - iv[MIN] ) <? 0);
-       }
-      
-      concaveness2 *= beam_dir / (stems.size () - 2);
-    }
-  
-  /* TODO: some sort of damping iso -> plain horizontal */
-  if (is_concave1 || concaveness2 > r2)
-    {
-      Drul_array<Real> pos = ly_scm2interval (me->get_property ("positions"));
-      Real r = linear_combination (pos, 0.0);
-
-      r /= Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
-      me->set_property ("positions", ly_interval2scm (Drul_array<Real> (r, r)));
-      me->set_property ("least-squares-dy", scm_make_real (0));
-    }
-
-  return SCM_UNSPECIFIED;
-}
-
 /* This neat trick is by Werner Lemberg,
    damped = tanh (slope)
    corresponds with some tables in [Wanske] CHECKME */
@@ -1181,11 +1066,11 @@ Beam::slope_damping (SCM smob)
     return SCM_UNSPECIFIED;
 
   SCM s = me->get_property ("damping"); 
-  int damping = scm_to_int (s);
+  Real damping = scm_to_double (s);
 
   if (damping)
     {
-      Drul_array<Real>  pos = ly_scm2interval (me->get_property ("positions"));
+      Drul_array<Real> pos = ly_scm2interval (me->get_property ("positions"));
       scale_drul (&pos,  Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
       
       Real dy = pos[RIGHT] - pos[LEFT];
@@ -1198,10 +1083,14 @@ Beam::slope_damping (SCM smob)
 
       Real dx = last_visible_stem (me)->relative_coordinate (commonx, X_AXIS)
        - first_visible_stem (me)->relative_coordinate (commonx, X_AXIS);
-      Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
-      dydx = 0.6 * tanh (dydx) / damping;
 
-      Real damped_dy = dydx * dx;
+      Real slope = dy && dx ? dy/dx : 0;
+
+      Real concaveness = robust_scm2double (me->get_property ("concaveness"), 0.0);
+      
+      slope = 0.6 * tanh (slope) / (damping + concaveness);
+
+      Real damped_dy = slope * dx;
       pos[LEFT] += (dy - damped_dy) / 2;
       pos[RIGHT] -= (dy - damped_dy) / 2;
 
@@ -1482,10 +1371,10 @@ Beam::rest_collision_callback (SCM element_smob, SCM axis)
   // ugh -> use commonx
   Real x0 = first_visible_stem (beam)->relative_coordinate (0, X_AXIS);
   Real dx = last_visible_stem (beam)->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0;
-  Real dydx = dy && dx ? dy/dx : 0;
+  Real slope = dy && dx ? dy/dx : 0;
   
   Direction d = Stem::get_direction (stem);
-  Real stem_y = pos[LEFT] + (stem->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0) * dydx;
+  Real stem_y = pos[LEFT] + (stem->relative_coordinate (0, X_AXIS) - x0) * slope;
   
   Real beam_translation = get_beam_translation (beam);
   Real beam_thickness = Beam::get_thickness (beam);
@@ -1569,8 +1458,8 @@ ADD_INTERFACE (Beam, "beam-interface",
               "The @code{thickness} property is the weight of beams, and is measured "
               "in  staffspace"
               ,
-              "knee positioning-done position-callbacks concaveness-gap "
-              "concaveness-threshold dir-function quant-score auto-knee-gap gap "
+              "knee positioning-done position-callbacks "
+              "concaveness dir-function quant-score auto-knee-gap gap "
               "gap-count chord-tremolo beamed-stem-shorten shorten least-squares-dy "
               "damping inspect-quants flag-width-function neutral-direction positions space-function "
               "thickness");