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Merge commit 'origin' into beamlets2
[lilypond.git] / Documentation / user / spacing.itely
1 @c -*- coding: utf-8; mode: texinfo; -*-
2 @c This file is part of lilypond.tely
3 @ignore
4     Translation of GIT committish: FILL-IN-HEAD-COMMITTISH
5
6     When revising a translation, copy the HEAD committish of the
7     version that you are working on.  See TRANSLATION for details.
8 @end ignore
9
10 @c \version "2.12.0"
11
12 @ignore
13 GDP TODO list
14
15 Negative numbers are allowed:
16 > Are you sure? The following works well
17 > \paper{
18 >   first-page-number = -2
19 > }
20 > and prints page number -1 on the second page, for example.
21
22
23 In 5.2.1 the @refbugs (line 495 in spacing.itely on master) it
24 states:
25
26 "@code{layout-set-staff-size} does not change the distance between
27 the
28 staff lines."
29
30 Could we add a sentence:
31 "Use instead the pair               fontSize = #@var{N}
32             \override StaffSymbol #'staff-space = #(magstep
33 @var{N})
34 inside the Staff context to change the size of the font and the
35 distance between
36 staff lines accordingly."
37
38 Actually I found, that the @internalsref{StaffSymbol} at line 481
39 sends to an uncomplete
40 documentation. The property staff-space is not explained here. I
41 thought Y-extent might be of
42 help, but it is in turn explained by x-space which again is
43 missing from the list. Who has the
44 knowledge to fix this?
45
46
47 Clarify
48 http://code.google.com/p/lilypond/issues/detail?id=68
49
50 @end ignore
51
52
53 @node Spacing issues
54 @chapter Spacing issues
55
56 The global paper layout is determined by three factors: the page layout, the
57 line breaks, and the spacing.  These all influence each other.  The
58 choice of spacing determines how densely each system of music is set.
59 This influences where line breaks are chosen, and thus ultimately, how
60 many pages a piece of music takes.
61
62 Globally speaking, this procedure happens in four steps: first,
63 flexible distances (@q{springs}) are chosen, based on durations.  All
64 possible line breaking combinations are tried, and a @q{badness} score
65 is calculated for each.  Then the height of each possible system is
66 estimated.  Finally, a page breaking and line breaking combination is chosen
67 so that neither the horizontal nor the vertical spacing is too cramped
68 or stretched.
69
70 Settings which influence layout may be placed in two blocks.
71 The @code{\paper @{...@}} block is placed outside any
72 @code{\score @{...@}} blocks and contains settings that
73 relate to the entire document.  The @code{\layout @{...@}}
74 block is placed within a @code{\score @{...@}} block and
75 contains settings for that particular score.  If you have
76 only one @code{\score @{...@}} block the two have the same
77 effect.  In general the commands shown in this chapter can
78 be placed in either.
79
80 @menu
81 * Paper and pages::
82 * Music layout::
83 * Breaks::
84 * Vertical spacing::
85 * Horizontal spacing::
86 * Fitting music onto fewer pages::
87 @end menu
88
89
90 @node Paper and pages
91 @section Paper and pages
92
93 This section deals with the boundaries that define the area
94 within which music can be printed.
95
96 @menu
97 * Paper size::
98 * Page formatting::
99 @end menu
100
101
102 @node Paper size
103 @subsection Paper size
104
105 @cindex paper size
106 @cindex page size
107
108 Two functions are available for changing the paper size:
109 @code{set-default-paper-size} and @code{set-paper-size}.
110 @code{set-default-paper-size} must be placed in the toplevel
111 scope, and @code{set-paper-size} must be placed in a @code{\paper}
112 block:
113
114 @example
115 #(set-default-paper-size "a4")
116 @end example
117
118 @example
119 \paper @{
120   #(set-paper-size "a4")
121 @}
122 @end example
123
124 @noindent
125 @code{set-default-paper-size} sets the size of all pages, whereas
126 @code{set-paper-size} only sets the size of the pages that the
127 @code{\paper} block applies to.  For example, if the @code{\paper}
128 block is at the top of the file, then it will apply the paper size
129 to all pages.  If the @code{\paper} block is inside a
130 @code{\book}, then the paper size will only apply to that book.
131
132 Common paper sizes are available, including @code{a4},
133 @code{letter}, @code{legal}, and @code{11x17} (also known as
134 tabloid).  Many more paper sizes are supported by default.  For
135 details, see @file{scm/@/paper@/.scm}, and search for the
136 definition of @code{paper-alist}.
137
138 @c TODO add a new appendix for paper sizes (auto-generated) -pm
139
140 @warning{The default paper size is @code{a4}.}
141
142 Extra sizes may be added by editing the definition of
143 @code{paper-alist} in the initialization file
144 @file{scm/@/paper@/.scm}, however they will be overridden on a
145 subsequent install.
146
147 @cindex orientation
148 @cindex landscape
149
150 If the symbol @code{'landscape} is supplied as an argument to
151 @code{set-default-paper-size}, pages will be rotated by 90
152 degrees, and wider line widths will be set accordingly.
153
154 @example
155 #(set-default-paper-size "a6" 'landscape)
156 @end example
157
158 Setting the paper size will adjust a number of @code{\paper}
159 variables, such as margins.  To use a particular paper size with
160 altered @code{\paper} variables, set the paper size before setting
161 the variables.
162
163
164 @seealso
165 Installed Files:
166 @file{scm/@/paper@/.scm}.
167
168 Snippets:
169 @rlsr{Spacing}.
170
171
172 @node Page formatting
173 @subsection Page formatting
174
175 Margins, headers, and footers and other layout variables are
176 automatically set according to the paper size.
177
178 This section lists and describes a number of paper variables that
179 may be altered.
180
181 @menu
182 * Vertical dimensions::
183 * Horizontal dimensions::
184 * Other layout variables::
185 @end menu
186
187
188 @node Vertical dimensions
189 @unnumberedsubsubsec Vertical dimensions
190
191 These variables are used to set different vertical dimensions on a
192 page:
193
194 @funindex \paper
195
196 @table @code
197
198 @item after-title-space
199 @funindex after-title-space
200
201 The amount of space between the title and the first system.
202 Default: @code{5\mm}.
203
204 @item before-title-space
205 @funindex before-title-space
206
207 Amount of space between the last system of the previous piece and the
208 title of the next.  Default: @code{10\mm}.
209
210 @item between-system-padding
211 @funindex between-system-padding
212
213 The minimum amount of white space that will always be present
214 between the bottom-most symbol of one system, and the top-most of
215 the next system.  Default: @code{4\mm}.
216
217 Increasing this will put systems whose bounding boxes almost touch
218 farther apart.
219
220 @item between-system-space
221 @funindex between-system-space
222
223 The distance between systems.  It is the ideal distance between
224 the center of the bottom staff of one system and the center of the
225 top staff of the next system.  Default: @code{20\mm}.
226
227 Increasing this value will provide a more even appearance of the
228 page at the cost of using more vertical space.
229
230 @item between-title-space
231 @funindex between-title-space
232
233 Amount of space between consecutive titles (e.g., the title of the
234 book and the title of a piece).  Default: @code{2\mm}.
235
236 @item bottom-margin
237 @funindex bottom-margin
238
239 The margin between footer and bottom of the page.  Default:
240 @code{6\mm}.
241
242 @item foot-separation
243 @funindex foot-separation
244
245 Distance between the bottom-most music system and the page
246 footer.  Default: @code{4\mm}.
247
248 @item head-separation
249 @funindex head-separation
250
251 Distance between the top-most music system and the page header.
252 Default: @code{4\mm}.
253
254 @item page-top-space
255 @funindex page-top-space
256
257 Distance from the top of the printable area to the center of the
258 first staff.  This only works for staves that are vertically
259 small.  Big staves are set with the top of their bounding box
260 aligned to the top of the printable area.  Default: @code{12\mm}.
261
262 @item paper-height
263 @funindex paper-height
264
265 The height of the page.  Default: the height of the current paper
266 size.  For details, see @ref{Paper size}.
267
268 @item top-margin
269 @funindex top-margin
270
271 The margin between header and top of the page.  Default:
272 @code{5\mm}.
273
274 @end table
275
276
277 @snippets
278
279 The header and footer are created by the functions make-footer and
280 make-header, defined in \paper.  The default implementations are in
281 ly/paper-defaults.ly and ly/titling-init.ly.
282
283 The page layout itself is done by two functions in the \paper block,
284 page-music-height and page-make-stencil.  The former tells the
285 line-breaking algorithm how much space can be spent on a page, the
286 latter creates the actual page given the system to put on it.
287
288 You can define paper block values in Scheme.  In that case mm, in, pt,
289 and cm are variables defined in paper-defaults.ly with values in
290 millimeters.  That is why the value 2 cm must be multiplied in the
291 example
292
293 @example
294 \paper @{
295  #(define bottom-margin (* 2 cm))
296 @}
297 @end example
298
299
300 Example:
301
302 @example
303 \paper@{
304   paper-width = 2\cm
305   top-margin = 3\cm
306   bottom-margin = 3\cm
307   ragged-last-bottom = ##t
308 @}
309 @end example
310
311 This second example centers page numbers at the bottom of every page.
312
313 @example
314 \paper @{
315   print-page-number = ##t
316   print-first-page-number = ##t
317   oddHeaderMarkup = \markup \fill-line @{ " " @}
318   evenHeaderMarkup = \markup \fill-line @{ " " @}
319   oddFooterMarkup = \markup @{ \fill-line @{
320      \bold \fontsize #3 \on-the-fly #print-page-number-check-first
321      \fromproperty #'page:page-number-string @} @}
322   evenFooterMarkup = \markup @{ \fill-line @{
323      \bold \fontsize #3 \on-the-fly #print-page-number-check-first
324      \fromproperty #'page:page-number-string @} @}
325 @}
326 @end example
327
328 You can also define these values in Scheme.  In that case @code{mm},
329 @code{in}, @code{pt}, and @code{cm} are variables defined in
330 @file{paper-defaults.ly} with values in millimeters.  That is why the
331 value must be multiplied in the example
332
333 @example
334 \paper @{
335   #(define bottom-margin (* 2 cm))
336 @}
337 @end example
338
339 The header and footer are created by the functions @code{make-footer}
340 and @code{make-header}, defined in @code{\paper}.  The default
341 implementations are in @file{ly/@/paper@/-defaults@/.ly} and
342 @file{ly/@/titling@/-init@/.ly}.
343
344 The page layout itself is done by two functions in the
345 @code{\paper} block, @code{page-music-height} and
346 @code{page-make-stencil}.  The former tells the line-breaking algorithm
347 how much space can be spent on a page, the latter creates the actual
348 page given the system to put on it.
349
350
351 @seealso
352 Notation Reference:
353 @ref{Vertical spacing between systems}.
354
355 Snippets:
356 @rlsr{Spacing}.
357
358
359 @node Horizontal dimensions
360 @unnumberedsubsubsec Horizontal dimensions
361
362 @warning{If @code{paper-width} is manually set, @code{line-width},
363 @code{left-margin}, @code{indent}, and @code{short-indent} may
364 have to be adjusted as well.}
365
366 There are a few variables that determine the horizontal dimensions
367 on a page:
368
369 @table @code
370
371 @item horizontal-shift
372 @funindex horizontal-shift
373
374 The amount that all systems (including titles and system
375 separators) are shifted to the right.  Default: @code{0.0}.
376
377 @item indent
378 @funindex indent
379
380 The level of indentation for the first system in a score.
381 Default: @code{paper-width} divided by @code{14}, as determined by
382 @code{set-default-paper-size} or @code{set-paper-size}.
383
384 @item left-margin
385 @funindex left-margin
386
387 The margin between the left edge of the page and the beginning of
388 each system.  Default: @code{10\mm}, as determined by
389 @code{set-default-paper-size} or @code{set-paper-size}.
390
391 @item line-width
392 @funindex line-width
393
394 The width of music systems.  Default: @code{paper-width} minus
395 @code{20\mm}, as determined by @code{set-default-paper-size} or
396 @code{set-paper-size}.
397
398 @item paper-width
399 @funindex paper-width
400
401 The width of the page.  Default: the width of the current paper
402 size.  For details, see @ref{Paper size}.
403
404 @item short-indent
405 @funindex short-indent
406
407 The level of indentation for all systems in a score besides the
408 first system.  Default: @code{0}, as determined by
409 @code{set-default-paper-size} or @code{set-paper-size}.
410
411 @end table
412
413
414 @seealso
415 Snippets:
416 @rlsr{Spacing}.
417
418
419 @knownissues
420
421 The option @code{right-margin} is defined but doesn't set the
422 right margin yet.  The value for the right margin has to be
423 defined by adjusting the values of @code{left-margin} and
424 @code{line-width}.
425
426
427 @node Other layout variables
428 @unnumberedsubsubsec Other layout variables
429
430 These variables can be used to adjust page layout in general.
431
432 @table @code
433
434 @item auto-first-page-number
435 @funindex auto-first-page-number
436
437 The page breaking algorithm is affected by the first page number
438 being odd or even.  If set to true, the page breaking algorithm
439 will decide whether to start with an odd or even number.  This
440 will result in the first page number remaining as is or being
441 increased by one.  Default: @code{##f}.
442
443 @ignore
444
445 FIXME: this variable is used, but I don't know what it does. -pm
446 @item blank-after-score-page-force
447 @funindex blank-after-score-page-force
448
449 Default: @code{2}.
450
451 @end ignore
452
453 @item blank-last-page-force
454 @funindex blank-last-page-force
455
456 The penalty for ending the score on an odd-numbered page.
457 Default: @code{0}.
458
459 @item blank-page-force
460 @funindex blank-page-force
461
462 The penalty for having a blank page in the middle of a
463 score.  This is not used by @code{ly:optimal-breaking} since it will
464 never consider blank pages in the middle of a score.  Default:
465 @code{5}.
466
467 @item first-page-number
468 @funindex first-page-number
469
470 The value of the page number on the first page.  Default:
471 @code{#1}.
472
473 @item page-breaking-between-system-padding
474 @funindex page-breaking-between-system-padding
475
476 Tricks the page breaker into thinking that
477 @code{between-system-padding} is set to something different than
478 it really is.  For example, if this variable is set to something
479 substantially larger than @code{between-system-padding}, then the
480 page-breaker will put fewer systems on each page.  Default: unset.
481
482 @item page-count
483 @funindex page-count
484
485 The number of pages to be used for a score.  Default: unset.
486
487 @item page-limit-inter-system-space
488 @funindex page-limit-inter-system-space
489
490 If set to true, limits space between systems on a page with a lot
491 of space left.  Default: @code{##f}.  For details, see
492 @ref{Vertical spacing between systems}.
493
494 @item page-limit-inter-system-space-factor
495 @funindex page-limit-inter-system-space-factor
496
497 The factor used by @code{page-limit-inter-system-space}.  Default:
498 @code{1.4}.  For details, see
499 @ref{Vertical spacing between systems}.
500
501 @item page-spacing-weight
502 @funindex page-spacing-weight
503
504 The relative importance of page (vertical) spacing and line
505 (horizontal) spacing.  High values will make page spacing more
506 important.  Default: @code{#10}.
507
508 @item print-all-headers
509 @funindex print-all-headers
510
511 If set to true, this will print all headers for each \score in the
512 output.  Normally only the piece and opus header variables are
513 printed.  Default: @code{##f}.
514
515 @item print-first-page-number
516 @funindex print-first-page-number
517
518 If set to true, a page number is printed on the first page.
519 Default: @code{##f}.
520
521 @item print-page-number
522 @funindex print-page-number
523
524 If set to false, page numbers are not printed.  Default:
525 @code{##t}.
526
527 @item ragged-bottom
528 @funindex ragged-bottom
529
530 If set to true, systems will not spread vertically across the
531 page.  This does not affect the last page.  Default: @code{##f}.
532
533 This should be set to true for pieces that have only two or three
534 systems per page, for example orchestral scores.
535
536 @item ragged-last
537 @funindex ragged-last
538
539 If set to true, the last system in the score will not fill the
540 line width.  Instead the last system ends at its natural
541 horizontal length.  Default: @code{##f}.
542
543 @item ragged-last-bottom
544 @funindex ragged-last-bottom
545
546 If set to false, systems will spread vertically across the last
547 page.  Default: @code{##t}.
548
549 Pieces that amply fill two pages or more should have this set to
550 true.
551
552 It also affects the last page of book parts, ie parts of a book created
553 with @code{\bookpart} blocks.
554
555 @item ragged-right
556 @funindex ragged-right
557
558 If set to true, systems will not fill the line width.  Instead,
559 systems end at their natural horizontal length.  Default:
560 @code{##f}.
561
562 If the score has only one system, the default value is @code{##t}.
563
564 @item system-separator-markup
565 @funindex system-separator-markup
566
567 A markup object that is inserted between systems.  This is often
568 used for orchestral scores.  Default: unset.
569
570 The markup command @code{\slashSeparator} is provided as a sensible
571 default,  for example
572
573 @lilypond[quote,ragged-right]
574 #(set-default-paper-size "a6" 'landscape)
575 \book {
576   \score {
577     \relative { c1 \break c1 }
578   }
579   \paper {
580     system-separator-markup = \slashSeparator
581   }
582 }
583 @end lilypond
584
585 @item system-count
586 @funindex system-count
587
588 The number of systems to be used for a score.
589 Default: unset.
590
591 @end table
592
593
594 @seealso
595 Snippets:
596 @rlsr{Spacing}.
597
598
599 @knownissues
600
601 The default page header puts the page number and the @code{instrument}
602 field from the @code{\header} block on a line.
603
604 The titles (from the @code{\header@{@}} section) are treated as a
605 system, so @code{ragged-bottom} and @code{ragged-last-bottom} will
606 add space between the titles and the first system of the score.
607
608
609 @node Music layout
610 @section Music layout
611
612 @menu
613 * Setting the staff size::
614 * Score layout::
615 @end menu
616
617
618 @node Setting the staff size
619 @subsection Setting the staff size
620
621 @cindex font size, setting
622 @cindex staff size, setting
623 @funindex layout file
624
625 The default @strong{staff size} is set to 20 points.
626 This may be changed in two ways:
627
628 To set the staff size globally for all scores in a file (or
629 in a @code{book} block, to be precise), use @code{set-global-staff-size}.
630
631 @example
632 #(set-global-staff-size 14)
633 @end example
634
635 @noindent
636 This sets the global default size to 14pt staff height and scales all
637 fonts accordingly.
638
639 To set the staff size individually for each score, use
640 @example
641 \score@{
642   ...
643   \layout@{
644   #(layout-set-staff-size 15)
645   @}
646 @}
647 @end example
648
649 The Feta font provides musical symbols at eight different
650 sizes.  Each font is tuned for a different staff size: at a smaller size
651 the font becomes heavier, to match the relatively heavier staff lines.
652 The recommended font sizes are listed in the following table:
653
654 @quotation
655 @multitable @columnfractions .15 .2 .22 .2
656
657 @item @b{font name}
658 @tab @b{staff height (pt)}
659 @tab @b{staff height (mm)}
660 @tab @b{use}
661
662 @item feta11
663 @tab 11.22
664 @tab 3.9
665 @tab pocket scores
666
667 @item feta13
668 @tab 12.60
669 @tab 4.4
670 @tab
671
672 @item feta14
673 @tab 14.14
674 @tab 5.0
675 @tab
676
677 @item feta16
678 @tab 15.87
679 @tab 5.6
680 @tab
681
682 @item feta18
683 @tab 17.82
684 @tab 6.3
685 @tab song books
686
687 @item feta20
688 @tab 20
689 @tab 7.0
690 @tab standard parts
691
692 @item feta23
693 @tab 22.45
694 @tab 7.9
695 @tab
696
697 @item feta26
698 @tab 25.2
699 @tab 8.9
700 @tab
701 @c modern rental material?
702
703 @end multitable
704 @end quotation
705
706 These fonts are available in any sizes.  The context property
707 @code{fontSize} and the layout property @code{staff-space} (in
708 @rinternals{StaffSymbol}) can be used to tune the size for individual
709 staves.  The sizes of individual staves are relative to the global size.
710
711
712 @seealso
713 Notation Reference:
714 @ref{Selecting notation font size}.
715
716 Snippets:
717 @rlsr{Spacing}.
718
719
720 @knownissues
721
722 @code{layout-set-staff-size} does not change the distance between the
723 staff lines.
724
725
726 @node Score layout
727 @subsection Score layout
728
729 @funindex \layout
730
731 While @code{\paper} contains settings that relate to the page formatting
732 of the whole document, @code{\layout} contains settings for score-specific
733 layout.
734
735 @example
736 \layout @{
737   indent = 2.0\cm
738   \context @{ \Staff
739     \override VerticalAxisGroup #'minimum-Y-extent = #'(-6 . 6)
740   @}
741   \context @{ \Voice
742     \override TextScript #'padding = #1.0
743     \override Glissando #'thickness = #3
744   @}
745 @}
746 @end example
747
748
749 @seealso
750 Notation Reference:
751 @ref{Changing context default settings}.
752
753 Snippets:
754 @rlsr{Spacing}.
755
756
757 @node Breaks
758 @section Breaks
759
760 @menu
761 * Line breaking::
762 * Page breaking::
763 * Optimal page breaking::
764 * Optimal page turning::
765 * Minimal page breaking::
766 * Explicit breaks::
767 * Using an extra voice for breaks::
768 @end menu
769
770
771 @node Line breaking
772 @subsection Line breaking
773
774 @cindex line breaks
775 @cindex breaking lines
776
777 Line breaks are normally determined automatically. They are chosen
778 so that lines look neither cramped nor loose, and consecutive
779 lines have similar density.  Occasionally you might want to
780 override the automatic breaks; you can do this by specifying
781 @code{\break}. This will force a line break at this point.  However,
782 line breaks can only occur at the end of @q{complete} bars, i.e.,
783 where there are no notes or tuplets left @q{hanging} over the bar
784 line.  If you want to have a line break where there is no bar line,
785 you can force an invisible bar line by entering @code{\bar ""},
786 although again there must be no notes left hanging over in any of
787 the staves at this point, or it will be ignored.
788
789 The opposite command, @code{\noBreak}, forbids a line break at the
790 bar line where it is inserted.
791
792 The most basic settings influencing line spacing are @code{indent}
793 and @code{line-width}. They are set in the @code{\layout} block.
794 They control the indentation of the first line of music, and the
795 lengths of the lines.
796
797 If @code{ragged-right} is set to true in the @code{\layout} block,
798 then systems end at their natural horizontal length, instead of
799 being spread horizontally to fill the whole line. This is useful
800 for short fragments, and for checking how tight the natural
801 spacing is.
802
803 @c TODO Check and add para on default for ragged-right
804
805 The option @code{ragged-last} is similar to @code{ragged-right},
806 but affects only the last line of the piece.
807
808 @example
809 \layout @{
810 indent = #0
811 line-width = #150
812 ragged-last = ##t
813 @}
814 @end example
815
816
817
818 @cindex regular line breaks
819 @cindex four bar music.
820
821 For line breaks at regular intervals use @code{\break} separated by
822 skips and repeated with @code{\repeat}.  For example, this would
823 cause the following 28 measures (assuming 4/4 time) to be broken
824 every 4 measures, and only there:
825
826 @example
827 << \repeat unfold 7 @{
828          s1 \noBreak s1 \noBreak
829          s1 \noBreak s1 \break @}
830    @emph{the real music}
831 >>
832 @end example
833
834 @c TODO Check this
835 A linebreaking configuration can be saved as a @code{.ly} file
836 automatically.  This allows vertical alignments to be stretched to
837 fit pages in a second formatting run.  This is fairly new and
838 complicated.  More details are available in
839 @rlsr{Spacing}.
840
841
842 @predefined
843 @funindex \break
844 @code{\break},
845 @funindex \noBreak
846 @code{\noBreak}.
847 @endpredefined
848
849
850 @seealso
851 Internals Reference:
852 @rinternals{LineBreakEvent}.
853
854 Snippets:
855 @rlsr{Spacing}.
856
857
858 @knownissues
859
860 Line breaks can only occur if there is a @q{proper} bar line.  A note
861 which is hanging over a bar line is not proper, such as
862
863 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,fragment,verbatim]
864 c4 c2 << c2 {s4 \break } >>  % this does nothing
865 c2 c4 |           % a break here would work
866 c4 c2 c4 ~ \break % as does this break
867 c4 c2 c4
868 @end lilypond
869
870 This can be avoided by removing the @code{Forbid_line_break_engraver}.
871 Note that manually forced line breaks have to be added in parallel
872 with the music.
873
874 @lilypond[quote,ragged-right,verbatim]
875 \new Voice \with {
876   \remove Forbid_line_break_engraver
877 } {
878   c4 c2 << c2 {s4 \break } >>  % now the break is allowed
879   c2 c4
880 }
881 @end lilypond
882
883 Similarly, line breaks are normally forbidden when beams cross bar
884 lines.  This behavior can be changed by setting
885 @code{\override Beam #'breakable = ##t}.
886
887
888 @node Page breaking
889 @subsection Page breaking
890
891 The default page breaking may be overridden by inserting
892 @code{\pageBreak} or @code{\noPageBreak} commands.  These commands are
893 analogous to @code{\break} and @code{\noBreak}.  They should be
894 inserted at a bar line.  These commands force and forbid a page-break
895 from happening.  Of course, the @code{\pageBreak} command also forces
896 a line break.
897
898 The @code{\pageBreak} and @code{\noPageBreak} commands may also be
899 inserted at top-level, between scores and top-level markups.
900
901 There are also analogous settings to @code{ragged-right} and
902 @code{ragged-last} which have the same effect on vertical spacing:
903 @code{ragged-bottom} and @code{ragged-last-bottom}.  If set to
904 @code{##t} the systems on all pages or just the last page
905 respectively will not be justified vertically.
906
907 For more details see @ref{Vertical spacing}.
908
909 Page breaks are computed by the @code{page-breaking} function.  LilyPond
910 provides three algorithms for computing page breaks,
911 @code{ly:optimal-breaking}, @code{ly:page-turn-breaking} and
912 @code{ly:minimal-breaking}.  The default is @code{ly:optimal-breaking},
913 but the value can be changed in the @code{\paper} block:
914
915 @example
916 \paper@{
917   #(define page-breaking ly:page-turn-breaking)
918 @}
919 @end example
920
921 @c TODO Check this -td
922 The old page breaking algorithm is called
923 @code{optimal-page-breaks}.  If you are having trouble with the new page
924 breakers, you can enable the old one as a workaround.
925
926 @funindex \bookpart
927
928 When a book has many scores and pages, the page breaking problem may be
929 difficult to solve, requiring large processing time and memory.  To ease
930 the page breaking process, @code{\bookpart} blocks are used to divide
931 the book into several parts: the page breaking occurs separately on each
932 part.  Different page breaking functions may also be used in different
933 book parts.
934
935 @example
936 \bookpart @{
937   \header @{
938     subtitle = "Preface"
939   @}
940   \paper @{
941      %% In a part consisting mostly of text,
942      %% ly:minimal-breaking may be prefered
943      #(define page-breaking ly:minimal-breaking)
944   @}
945   \markup @{ @dots{} @}
946   @dots{}
947 @}
948 \bookpart @{
949   %% In this part, consisting of music, the default optimal
950   %% page breaking function is used.
951   \header @{
952     subtitle = "First movement"
953   @}
954   \score @{ @dots{} @}
955   @dots{}
956 @}
957 @end example
958
959
960 @predefined
961 @funindex \pageBreak
962 @code{\pageBreak},
963 @funindex \noPageBreak
964 @code{\noPageBreak}.
965 @endpredefined
966
967
968 @seealso
969 Snippets:
970 @rlsr{Spacing}.
971
972
973 @node Optimal page breaking
974 @subsection Optimal page breaking
975
976 @funindex ly:optimal-breaking
977
978 The @code{ly:optimal-breaking} function is LilyPond's default method of
979 determining page breaks.  It attempts to find a page breaking that minimizes
980 cramping and stretching, both horizontally and vertically.  Unlike
981 @code{ly:page-turn-breaking}, it has no concept of page turns.
982
983
984 @seealso
985 Snippets:
986 @rlsr{Spacing}.
987
988
989 @node Optimal page turning
990 @subsection Optimal page turning
991
992 @funindex ly:page-turn-breaking
993
994 Often it is necessary to find a page breaking configuration so that there is
995 a rest at the end of every second page.  This way, the musician can turn the
996 page without having to miss notes.  The @code{ly:page-turn-breaking} function
997 attempts to find a page breaking minimizing cramping and stretching, but with
998 the additional restriction that it is only allowed to introduce page turns
999 in specified places.
1000
1001 There are two steps to using this page breaking function.  First, you
1002 must enable it in the @code{\paper} block, as explained in @ref{Page
1003 breaking}.  Then you must tell the function where you would like to allow
1004 page breaks.
1005
1006 There are two ways to achieve the second step.  First, you can specify each
1007 potential page turn manually, by inserting @code{\allowPageTurn} into your
1008 input file at the appropriate places.
1009
1010 If this is too tedious, you can add a @code{Page_turn_engraver} to a Staff or
1011 Voice context.  The @code{Page_turn_engraver} will scan the context for
1012 sections without notes (note that it does not scan for rests; it scans for
1013 the absence of notes.  This is so that single-staff polyphony with rests in one
1014 of the parts does not throw off the @code{Page_turn_engraver}).  When it finds
1015 a sufficiently long section without notes, the @code{Page_turn_engraver} will
1016 insert an @code{\allowPageTurn} at the final bar line in that section, unless
1017 there is a @q{special} bar line (such as a double bar), in which case the
1018 @code{\allowPageTurn} will be inserted at the final @q{special} bar line in
1019 the section.
1020
1021 @funindex minimumPageTurnLength
1022 The @code{Page_turn_engraver} reads the context property
1023 @code{minimumPageTurnLength} to determine how long a note-free section must
1024 be before a page turn is considered.  The default value for
1025 @code{minimumPageTurnLength} is @code{#(ly:make-moment 1 1)}.  If you want
1026 to disable page turns, you can set it to something very large.
1027
1028 @example
1029 \new Staff \with @{ \consists "Page_turn_engraver" @}
1030 @{
1031   a4 b c d |
1032   R1 | % a page turn will be allowed here
1033   a4 b c d |
1034   \set Staff.minimumPageTurnLength = #(ly:make-moment 5 2)
1035   R1 | % a page turn will not be allowed here
1036   a4 b r2 |
1037   R1*2 | % a page turn will be allowed here
1038   a1
1039 @}
1040 @end example
1041
1042 @funindex minimumRepeatLengthForPageTurn
1043 The @code{Page_turn_engraver} detects volta repeats.  It will only allow a page
1044 turn during the repeat if there is enough time at the beginning and end of the
1045 repeat to turn the page back.  The @code{Page_turn_engraver} can also disable
1046 page turns if the repeat is very short.  If you set the context property
1047 @code{minimumRepeatLengthForPageTurn} then the @code{Page_turn_engraver} will
1048 only allow turns in repeats whose duration is longer than this value.
1049
1050 The page turning commands, @code{\pageTurn}, @code{\noPageTurn} and
1051 @code{\allowPageTurn}, may also be used at top-level, between scores and
1052 top-level markups.
1053
1054
1055 @predefined
1056 @funindex \pageTurn
1057 @code{\pageTurn},
1058 @funindex \noPageTurn
1059 @code{\noPageTurn},
1060 @funindex \allowPageTurn
1061 @code{\allowPageTurn}.
1062 @endpredefined
1063
1064
1065 @seealso
1066 Snippets:
1067 @rlsr{Spacing}.
1068
1069
1070 @knownissues
1071
1072 There should only be one @code{Page_turn_engraver} in a score.  If there is more
1073 than one, they will interfere with each other.
1074
1075
1076 @node Minimal page breaking
1077 @subsection Minimal page breaking
1078
1079 @funindex ly:minimal-breaking
1080
1081 The @code{ly:minimal-breaking} function performs minimal computations to
1082 calculate the page breaking: it fills a page with as many systems as
1083 possible before moving to the next one.  Thus, it may be preferred for
1084 scores with many pages, where the other page breaking functions could be
1085 too slow or memory demanding, or a lot of texts.  It is enabled using:
1086
1087 @example
1088 \paper @{
1089   #(define page-breaking ly:minimal-breaking)
1090 @}
1091 @end example
1092
1093
1094 @seealso
1095 Snippets:
1096 @rlsr{Spacing}.
1097
1098
1099 @node Explicit breaks
1100 @subsection Explicit breaks
1101
1102 Lily sometimes rejects explicit @code{\break} and @code{\pageBreak}
1103 commands.  There are two commands to override this behavior:
1104
1105 @example
1106 \override NonMusicalPaperColumn #'line-break-permission = ##f
1107 \override NonMusicalPaperColumn #'page-break-permission = ##f
1108 @end example
1109
1110 When @code{line-break-permission} is overridden to false, Lily will insert
1111 line breaks at explicit @code{\break} commands and nowhere else.  When
1112 @code{page-break-permission} is overridden to false, Lily will insert
1113 page breaks at explicit @code{\pageBreak} commands and nowhere else.
1114
1115 @lilypond[quote,verbatim]
1116 \paper {
1117   indent = #0
1118   ragged-right = ##t
1119   ragged-bottom = ##t
1120 }
1121
1122 \score {
1123   \new Score \with {
1124     \override NonMusicalPaperColumn #'line-break-permission = ##f
1125     \override NonMusicalPaperColumn #'page-break-permission = ##f
1126   } {
1127     \new Staff {
1128       \repeat unfold 2 { c'8 c'8 c'8 c'8 } \break
1129       \repeat unfold 4 { c'8 c'8 c'8 c'8 } \break
1130       \repeat unfold 6 { c'8 c'8 c'8 c'8 } \break
1131       \repeat unfold 8 { c'8 c'8 c'8 c'8 } \pageBreak
1132       \repeat unfold 8 { c'8 c'8 c'8 c'8 } \break
1133       \repeat unfold 6 { c'8 c'8 c'8 c'8 } \break
1134       \repeat unfold 4 { c'8 c'8 c'8 c'8 } \break
1135       \repeat unfold 2 { c'8 c'8 c'8 c'8 }
1136     }
1137   }
1138 }
1139 @end lilypond
1140
1141
1142 @seealso
1143 Snippets:
1144 @rlsr{Spacing}.
1145
1146
1147 @node Using an extra voice for breaks
1148 @subsection Using an extra voice for breaks
1149
1150 Line- and page-breaking information usually appears within note entry directly.
1151
1152 @example
1153 \new Score @{
1154   \new Staff @{
1155     \repeat unfold 2 @{ c'4 c'4 c'4 c'4 @}
1156     \break
1157     \repeat unfold 3 @{ c'4 c'4 c'4 c'4 @}
1158   @}
1159 @}
1160 @end example
1161
1162 This makes @code{\break} and @code{\pageBreak} commands easy to enter but mixes
1163 music entry with information that specifies how music should lay out
1164 on the page.  You can keep music entry and line- and page-breaking
1165 information in two separate places by introducing an extra voice to
1166 contain the  breaks.  This extra voice
1167 contains only skips together with @code{\break}, @code{pageBreak} and other
1168 breaking layout information.
1169
1170 @lilypond[quote,verbatim]
1171 \new Score {
1172   \new Staff <<
1173      \new Voice {
1174         s1 * 2 \break
1175         s1 * 3 \break
1176         s1 * 6 \break
1177         s1 * 5 \break
1178      }
1179      \new Voice {
1180         \repeat unfold 2 { c'4 c'4 c'4 c'4 }
1181         \repeat unfold 3 { c'4 c'4 c'4 c'4 }
1182         \repeat unfold 6 { c'4 c'4 c'4 c'4 }
1183         \repeat unfold 5 { c'4 c'4 c'4 c'4 }
1184      }
1185   >>
1186 }
1187 @end lilypond
1188
1189 This pattern becomes especially helpful when overriding
1190 @code{line-break-system-details} and the other useful but long properties of
1191 @code{NonMusicalPaperColumnGrob}, as explained in @ref{Vertical spacing}.
1192
1193 @lilypond[quote,verbatim]
1194 \new Score {
1195   \new Staff <<
1196      \new Voice {
1197
1198         \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1199         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 0))
1200         s1 * 2 \break
1201
1202         \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1203         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 35))
1204         s1 * 3 \break
1205
1206         \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1207         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 70))
1208         s1 * 6 \break
1209
1210         \overrideProperty "Score.NonMusicalPaperColumn"
1211         #'line-break-system-details #'((Y-offset . 105))
1212         s1 * 5 \break
1213      }
1214      \new Voice {
1215         \repeat unfold 2 { c'4 c'4 c'4 c'4 }
1216         \repeat unfold 3 { c'4 c'4 c'4 c'4 }
1217         \repeat unfold 6 { c'4 c'4 c'4 c'4 }
1218         \repeat unfold 5 { c'4 c'4 c'4 c'4 }
1219      }
1220   >>
1221 }
1222 @end lilypond
1223
1224
1225 @seealso
1226 Notation Reference:
1227 @ref{Vertical spacing}.
1228
1229 Snippets:
1230 @rlsr{Spacing}.
1231
1232
1233 @node Vertical spacing
1234 @section Vertical spacing
1235
1236 @cindex vertical spacing
1237 @cindex spacing, vertical
1238
1239 Vertical spacing is controlled by three things: the amount of
1240 space available (i.e., paper size and margins), the amount of
1241 space between systems, and the amount of space between
1242 staves inside a system.
1243
1244 @menu
1245 * Vertical spacing inside a system::
1246 * Vertical spacing between systems::
1247 * Explicit staff and system positioning::
1248 * Two-pass vertical spacing::
1249 * Vertical collision avoidance::
1250 @end menu
1251
1252
1253 @node Vertical spacing inside a system
1254 @subsection Vertical spacing inside a system
1255
1256 @cindex distance between staves
1257 @cindex staff distance
1258 @cindex space between staves
1259 @cindex space inside systems
1260
1261 The height of each system is determined automatically.  To prevent
1262 staves from bumping into each other, some minimum distances are set.
1263 By changing these, you can put staves closer together.  This
1264 reduces the amount of space each system requires, and may result
1265 in having more systems per page.
1266
1267 Normally staves are stacked vertically.  To make staves maintain a
1268 distance, their vertical size is padded.  This is done with the
1269 property @code{minimum-Y-extent}.  When applied to a
1270 @rinternals{VerticalAxisGroup}, it controls the size of a horizontal
1271 line, such as a staff or a line of lyrics.  @code{minimum-Y-extent}
1272 takes a pair of numbers, so
1273 if you want to make it smaller than its default @code{#'(-4 . 4)}
1274 then you could set
1275
1276 @example
1277 \override Staff.VerticalAxisGroup #'minimum-Y-extent = #'(-3 . 3)
1278 @end example
1279
1280 @noindent
1281 This sets the vertical size of the current staff to 3 staff spaces on
1282 either side of the center staff line.  The value @code{(-3 . 3)} is
1283 interpreted as an interval, where the center line is the 0, so the
1284 first number is generally negative.  The numbers need not match;
1285 for example, the staff can be made larger at the bottom by setting
1286 it to @code{(-6 . 4)}.
1287
1288 After page breaks are determined, the vertical spacing within each
1289 system is reevaluated in order to fill the page more evenly; if a page
1290 has space left over, systems are stretched in order to fill that space.
1291 The amount of stretching can be configured though the @code{max-stretch}
1292 property of the @rinternals{VerticalAlignment} grob. By default,
1293 @code{max-stretch} is set to zero, disabling stretching. To enable
1294 stretching, a sane value for @code{max-stretch}
1295 is @code{ly:align-interface::calc-max-stretch}.
1296
1297 In some situations, you may want to stretch most of a system while
1298 leaving some parts fixed.  For example, if a piano part occurs in the
1299 middle of an orchestral score, you may want to leave the piano staves
1300 close to each other while stretching the rest of the score.  The
1301 @code{keep-fixed-while-stretching} property of
1302 @rinternals{VerticalAxisGroup} can be used to achieve this.  When set
1303 to @code{##t}, this property keeps its staff (or line of lyrics) from
1304 moving relative to the one directly above it.  In the example above,
1305 you would override @code{keep-fixed-while-stretching} to @code{##t} in
1306 the second piano staff:
1307
1308 @lilypond[verbatim]
1309 #(set-default-paper-size "a6")
1310 #(set-global-staff-size 14.0)
1311
1312 \book {
1313 \paper {
1314   ragged-last-bottom = ##f
1315 }
1316
1317 \new Score \with
1318 {
1319   \override VerticalAlignment #'max-stretch = #ly:align-interface::calc-max-stretch
1320 }
1321 {
1322 \new GrandStaff
1323 <<
1324   \new StaffGroup
1325   <<
1326     \new Staff {c' d' e' f'}
1327     \new Staff {c' d' e' f'}
1328     \new Staff {c' d' e' f'}
1329   >>
1330
1331   \new PianoStaff
1332   <<
1333     \new Staff {c' d' e' f'}
1334     \new Staff \with {
1335       \override VerticalAxisGroup #'keep-fixed-while-stretching = ##t
1336     }
1337     {c' d' e' f'}
1338   >>
1339
1340   \new StaffGroup
1341   <<
1342     \new Staff {c' d' e' f'}
1343     \new Staff {c' d' e' f'}
1344   >>
1345 >>
1346 }
1347 }
1348 @end lilypond
1349
1350 Vertical alignment of staves is handled by the
1351 @code{VerticalAlignment} object.  The context parameters
1352 specifying the vertical extent are described in connection with
1353 the @code{Axis_group_engraver}.
1354
1355
1356 @seealso
1357 Snippets:
1358 @rlsr{Spacing}.
1359
1360 @c @lsr{spacing,page-spacing.ly},
1361 @c @lsr{spacing,alignment-vertical-spacing.ly}.
1362
1363 Internals Reference:
1364 @rinternals{VerticalAlignment},
1365 @rinternals{Axis_group_engraver}.
1366
1367
1368 @node Vertical spacing between systems
1369 @subsection Vertical spacing between systems
1370
1371 Space between systems are controlled by four @code{\paper} variables,
1372
1373 @example
1374 \paper @{
1375   between-system-space = 1.5\cm
1376   between-system-padding = #1
1377   ragged-bottom=##f
1378   ragged-last-bottom=##f
1379 @}
1380 @end example
1381
1382 When only a couple of flat systems are placed on a page, the resulting
1383 vertical spacing may be non-elegant: one system at the top of the page,
1384 and the other at the bottom, with a huge gap between them.  To avoid this
1385 situation, the space added between the systems can be limited.  This
1386 feature is activated by setting to @code{#t} the
1387 @code{page-limit-inter-system-space} variable in the @code{\paper}
1388 block.  The paper variable @code{page-limit-inter-system-space-factor}
1389 determines how much the space can be increased: for instance, the value
1390 @code{1.3} means that the space can be 30% larger than what it would be
1391 on a ragged-bottom page.
1392
1393 In the following example, if the inter system space were not limited,
1394 the second system of page 1 would be placed at the page bottom.  By
1395 activating the space limitation, the second system is placed closer to
1396 the first one.  By setting @code{page-limit-inter-system-space-factor} to
1397 @code{1}, the spacing would the same as on a ragged-bottom page, like
1398 the last one.
1399
1400 @lilypond[verbatim]
1401 #(set-default-paper-size "a6")
1402 \book {
1403   \paper {
1404     page-limit-inter-system-space = ##t
1405     page-limit-inter-system-space-factor = 1.3
1406
1407     oddFooterMarkup = \markup "page bottom"
1408     evenFooterMarkup = \markup "page bottom"
1409     oddHeaderMarkup = \markup \fill-line {
1410       "page top" \fromproperty #'page:page-number-string }
1411     evenHeaderMarkup = \markup \fill-line {
1412       "page top" \fromproperty #'page:page-number-string }
1413   }
1414   \new Staff << \repeat unfold 4 { g'4 g' g' g' \break }
1415                 { s1*2 \pageBreak } >>
1416 }
1417 @end lilypond
1418
1419
1420 @seealso
1421 Snippets:
1422 @rlsr{Spacing}.
1423
1424
1425 @node Explicit staff and system positioning
1426 @subsection Explicit staff and system positioning
1427
1428 One way to understand the @code{VerticalAxisGroup} and @code{\paper}
1429 settings explained in the previous two sections is as a collection of
1430 different settings that primarily concern the amount of vertical padding
1431 different staves and systems running down the page.
1432
1433 It is possible to approach vertical spacing in a different way using
1434 @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details}.  Where
1435 @code{VerticalAxisGroup} and @code{\paper} settings specify vertical padding,
1436 @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details} specifies exact
1437 vertical positions on the page.
1438
1439 @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details} accepts an associative
1440 list of five different settings:
1441
1442 @itemize
1443 @item @code{X-offset}
1444 @item @code{Y-offset}
1445 @item @code{alignment-offsets}
1446 @item @code{alignment-extra-space}
1447 @item @code{fixed-alignment-extra-space}
1448 @end itemize
1449
1450 Grob overrides, including the overrides for @code{NonMusicalPaperColumn}
1451 below, can occur in any of three different places in an input file:
1452
1453 @itemize
1454 @item in the middle of note entry directly
1455 @item in a @code{\context} block
1456 @item in the @code{\with} block
1457 @end itemize
1458
1459 When we override @code{NonMusicalPaperColumn}, we use the usual
1460 @code{\override} command in @code{\context} blocks and in the
1461 @code{\with} block.  On the other hand, when we override
1462 @code{NonMusicalPaperColumn} in the middle of note entry,
1463 use the special @code{\overrideProperty} command.  Here are some
1464 example @code{NonMusicalPaperColumn} overrides with the special
1465 @code{\overrideProperty} command:
1466
1467 @example
1468 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
1469   #'line-break-system-details #'((X-offset . 20))
1470
1471 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
1472   #'line-break-system-details #'((Y-offset . 40))
1473
1474 \overrideProperty NonMusicalPaperColumn
1475   #'line-break-system-details #'((X-offset . 20) (Y-offset . 40))
1476
1477 \override NonMusicalPaperColumn
1478   #'line-break-system-details #'((alignment-offsets . (0 -15)))
1479
1480 \override NonMusicalPaperColumn
1481   #'line-break-system-details #'((X-offset . 20) (Y-offset . 40)
1482                                  (alignment-offsets . (0 -15)))
1483 @end example
1484
1485 To understand how each of these different settings work, we begin
1486 by looking at an example that includes no overrides at all.
1487
1488 @c \book { } is required in these examples to ensure the spacing
1489 @c overrides can be seen between systems. -np
1490
1491 @lilypond[quote]
1492 \header { tagline = ##f }
1493 \paper { left-margin = 0\mm }
1494 \book {
1495   \score {
1496     <<
1497       \new Staff <<
1498         \new Voice {
1499           s1*5 \break
1500           s1*5 \break
1501           s1*5 \break
1502         }
1503         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
1504       >>
1505       \new Staff {
1506         \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' }
1507       }
1508     >>
1509   }
1510 }
1511 @end lilypond
1512
1513 This score isolates line- and page-breaking information in a dedicated
1514 voice.  This technique of creating a breaks voice will help keep layout
1515 separate from music entry as our example becomes more complicated.
1516 See @ref{Using an extra voice for breaks}.
1517
1518 Explicit @code{\breaks} evenly divide the music into six measures per
1519 line.  Vertical spacing results from LilyPond's defaults.  To set
1520 the vertical startpoint of each system explicitly, we can set
1521 the @code{Y-offset} pair in the @code{line-break-system-details}
1522 attribute of the @code{NonMusicalPaperColumn} grob:
1523
1524 @lilypond[quote]
1525 \header { tagline = ##f }
1526 \paper { left-margin = 0\mm }
1527 \book {
1528   \score {
1529     <<
1530       \new Staff <<
1531         \new Voice {
1532           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
1533             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 0))
1534           s1*5 \break
1535           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
1536             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 40))
1537           s1*5 \break
1538           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
1539             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 80))
1540           s1*5 \break
1541         }
1542         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
1543       >>
1544       \new Staff {
1545         \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' }
1546       }
1547     >>
1548   }
1549 }
1550 @end lilypond
1551
1552 Note that @code{line-break-system-details} takes an associative list of
1553 potentially many values, but that we set only one value here.  Note,
1554 too, that the @code{Y-offset} property here determines the exact vertical
1555 position on the page at which each new system will render.
1556
1557 Now that we have set the vertical startpoint of each system
1558 explicitly, we can also set the vertical startpoint of each staff
1559 within each system manually.  We do this using the @code{alignment-offsets}
1560 subproperty of @code{line-break-system-details}.
1561
1562 @lilypond[quote]
1563 \header { tagline = ##f }
1564 \paper { left-margin = 0\mm }
1565 \book {
1566   \score {
1567     <<
1568       \new Staff <<
1569         \new Voice {
1570           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
1571             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 20)
1572                                            (alignment-offsets . (0 -15)))
1573           s1*5 \break
1574           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
1575             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 60)
1576                                            (alignment-offsets . (0 -15)))
1577           s1*5 \break
1578           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
1579             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 100)
1580                                            (alignment-offsets . (0 -15)))
1581           s1*5 \break
1582         }
1583         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
1584       >>
1585       \new Staff {
1586         \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' }
1587       }
1588     >>
1589   }
1590 }
1591 @end lilypond
1592
1593 Note that here we assign two different values to the
1594 @code{line-break-system-details} attribute of the
1595 @code{NonMusicalPaperColumn} grob.  Though the
1596 @code{line-break-system-details} attribute alist accepts many
1597 additional spacing parameters (including, for example, a corresponding
1598 @code{X-offset} pair), we need only set the @code{Y-offset} and
1599 @code{alignment-offsets} pairs to control the vertical startpoint of
1600 every system and every staff.  Finally, note that @code{alignment-offsets}
1601 specifies the vertical positioning of staves but not of staff groups.
1602
1603 @lilypond[quote]
1604 \header { tagline = ##f }
1605 \paper { left-margin = 0\mm }
1606 \book {
1607   \score {
1608     <<
1609       \new Staff <<
1610         \new Voice {
1611           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
1612             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 0)
1613                                            (alignment-offsets . (0 -30 -40)))
1614           s1*5 \break
1615           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
1616             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 60)
1617                                            (alignment-offsets . (0 -10 -20)))
1618           s1*5 \break
1619           \overrideProperty #"Score.NonMusicalPaperColumn"
1620             #'line-break-system-details #'((Y-offset . 100)
1621                                            (alignment-offsets . (0 -10 -40)))
1622           s1*5 \break
1623         }
1624         \new Voice { \repeat unfold 15 { c'4 c' c' c' } }
1625       >>
1626       \new StaffGroup <<
1627         \new Staff { \repeat unfold 15 { d'4 d' d' d' } }
1628         \new Staff { \repeat unfold 15 { e'4 e' e' e' } }
1629       >>
1630     >>
1631   }
1632 }
1633 @end lilypond
1634
1635 Some points to consider:
1636
1637 @itemize
1638 @item When using @code{alignment-offsets}, lyrics count as a staff.
1639
1640 @item The units of the numbers passed to @code{X-offset},
1641 @code{Y-offset} and @code{alignment-offsets} are interpreted as multiples
1642 of the distance between adjacent staff lines.  Positive values move staves
1643 and lyrics up, negative values move staves and lyrics down.
1644
1645 @item Because the @code{NonMusicalPaperColumn #'line-break-system-details}
1646 settings given here allow the positioning of staves and systems anywhere
1647 on the page, it is possible to violate paper or margin boundaries or even
1648 to print staves or systems on top of one another.  Reasonable values
1649 passed to these different settings will avoid this.
1650 @end itemize
1651
1652
1653 @seealso
1654 Snippets:
1655 @rlsr{Spacing}.
1656
1657
1658 @node Two-pass vertical spacing
1659 @subsection Two-pass vertical spacing
1660
1661 @warning{Two-pass vertical spacing is deprecated and will be removed in
1662 a future version of LilyPond.  Systems are now stretched automatically
1663 in a single pass.  See @ref{Vertical spacing inside a system}.}
1664
1665 In order to automatically stretch systems so that they should fill the
1666 space left on a page, a two-pass technique can be used:
1667
1668 @enumerate
1669 @item In the first pass, the amount of vertical space used to increase
1670 the height of each system is computed and dumped to a file.
1671 @item In the second pass, spacing inside the systems are
1672 stretched according to the data in the page layout file.
1673 @end enumerate
1674
1675 The @code{ragged-bottom} property adds space between systems, while
1676 the two-pass technique adds space between staves inside a system.
1677
1678 To allow this behavior, a @code{tweak-key} variable has to be set in
1679 each score @code{\layout} block, and the tweaks included in each score
1680 music, using the @code{\scoreTweak} music function.
1681
1682 @quotation
1683 @verbatim
1684 %% include the generated page layout file:
1685 \includePageLayoutFile
1686
1687 \score {
1688   \new StaffGroup <<
1689     \new Staff <<
1690       %% Include this score tweaks:
1691       \scoreTweak "scoreA"
1692       { \clef french c''1 \break c''1 }
1693     >>
1694     \new Staff { \clef soprano g'1 g'1 }
1695     \new Staff { \clef mezzosoprano e'1 e'1 }
1696     \new Staff { \clef alto g1 g1 }
1697     \new Staff { \clef bass c1 c1 }
1698   >>
1699   \header {
1700     piece = "Score with tweaks"
1701   }
1702   %% Define how to name the tweaks for this score:
1703   \layout { #(define tweak-key "scoreA") }
1704 }
1705 @end verbatim
1706 @end quotation
1707
1708 For the first pass, the @code{dump-tweaks} option should be set to
1709 generate the page layout file.
1710
1711 @example
1712 lilypond -dbackend=null -d dump-tweaks <file>.ly
1713 lilypond <file>.ly
1714 @end example
1715
1716
1717 @seealso
1718 Snippets:
1719 @rlsr{Spacing}.
1720
1721
1722 @node Vertical collision avoidance
1723 @subsection Vertical collision avoidance
1724
1725 @funindex outside-staff-priority
1726 @funindex outside-staff-padding
1727 @funindex outside-staff-horizontal-padding
1728
1729 Intuitively, there are some objects in musical notation that belong
1730 to the staff and there are other objects that should be placed outside
1731 the staff.  Objects belonging outside the staff include things such as
1732 rehearsal marks, text and dynamic markings (from now on, these will
1733 be called outside-staff objects).  LilyPond's rule for the
1734 vertical placement of outside-staff objects is to place them as close
1735 to the staff as possible but not so close that they collide with
1736 another object.
1737
1738 LilyPond uses the @code{outside-staff-priority} property to determine
1739 whether a grob is an outside-staff object: if @code{outside-staff-priority}
1740 is a number, the grob is an outside-staff object.  In addition,
1741 @code{outside-staff-priority} tells LilyPond in which order the objects
1742 should be placed.
1743
1744 First, LilyPond places all the objects that do not belong outside
1745 the staff.  Then it sorts the outside-staff objects according to their
1746 @code{outside-staff-priority} (in increasing order).  One by one, LilyPond
1747 takes the outside-staff objects and places them so that they do
1748 not collide with any objects that have already been placed.  That
1749 is, if two outside-staff grobs are competing for the same space, the one
1750 with the lower @code{outside-staff-priority} will be placed closer to
1751 the staff.
1752
1753 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,fragment,verbatim]
1754 c4_"Text"\pp
1755 r2.
1756 \once \override TextScript #'outside-staff-priority = #1
1757 c4_"Text"\pp % this time the text will be closer to the staff
1758 r2.
1759 % by setting outside-staff-priority to a non-number,
1760 % we disable the automatic collision avoidance
1761 \once \override TextScript #'outside-staff-priority = ##f
1762 \once \override DynamicLineSpanner #'outside-staff-priority = ##f
1763 c4_"Text"\pp % now they will collide
1764 @end lilypond
1765
1766 The vertical padding between an outside-staff object and the
1767 previously-positioned grobs can be controlled with
1768 @code{outside-staff-padding}.
1769
1770 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,fragment,verbatim]
1771 \once \override TextScript #'outside-staff-padding = #0
1772 a'^"This text is placed very close to the note"
1773 \once \override TextScript #'outside-staff-padding = #3
1774 c^"This text is padded away from the previous text"
1775 c^"This text is placed close to the previous text"
1776 @end lilypond
1777
1778
1779 By default, outside-staff objects are placed only to avoid
1780 a horizontal collision with previously-positioned grobs.  This
1781 can lead to situations in which objects are placed very close to each
1782 other horizontally.  The vertical spacing between staffs can
1783 also be set so that outside staff objects are interleaved.  
1784 Setting @code{outside-staff-horizontal-padding}
1785 causes an object to be offset vertically so that such a situation
1786 doesn't occur.
1787
1788 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,fragment,verbatim]
1789 % the markup is too close to the following note
1790 c4^"Text"
1791 c4
1792 c''2
1793 % setting outside-staff-horizontal-padding fixes this
1794 R1
1795 \once \override TextScript #'outside-staff-horizontal-padding = #1
1796 c,,4^"Text"
1797 c4
1798 c''2
1799 @end lilypond
1800
1801
1802 @seealso
1803 Snippets:
1804 @rlsr{Spacing}.
1805
1806
1807 @node Horizontal spacing
1808 @section Horizontal spacing
1809
1810 @cindex horizontal spacing
1811 @cindex spacing, horizontal
1812
1813 @menu
1814 * Horizontal spacing overview::
1815 * New spacing area::
1816 * Changing horizontal spacing::
1817 * Line length::
1818 * Proportional notation::
1819 @end menu
1820
1821
1822 @node Horizontal spacing overview
1823 @subsection Horizontal spacing overview
1824
1825 The spacing engine translates differences in durations into stretchable
1826 distances (@q{springs}) of differing lengths.  Longer durations get
1827 more space, shorter durations get less.  The shortest durations get a
1828 fixed amount of space (which is controlled by
1829 @code{shortest-duration-space} in the @rinternals{SpacingSpanner}
1830 object).  The longer the duration, the more space it gets: doubling a
1831 duration adds a fixed amount (this amount is controlled by
1832 @code{spacing-increment}) of space to the note.
1833
1834 For example, the following piece contains lots of half, quarter, and
1835 8th notes; the eighth note is followed by 1 note head width (NHW).
1836 The quarter note is followed by 2 NHW, the half by 3 NHW, etc.
1837
1838 @lilypond[quote,fragment,verbatim,relative=1]
1839 c2 c4. c8 c4. c8 c4. c8 c8
1840 c8 c4 c4 c4
1841 @end lilypond
1842
1843 Normally, @code{spacing-increment} is set to 1.2 staff space, which is
1844 approximately the width of a note head, and
1845 @code{shortest-duration-space} is set to 2.0, meaning that the
1846 shortest note gets 2.4 staff space (2.0 times the
1847 @code{spacing-increment}) of horizontal space.  This space is counted
1848 from the left edge of the symbol, so the shortest notes are generally
1849 followed by one NHW of space.
1850
1851 If one would follow the above procedure exactly, then adding a single
1852 32nd note to a score that uses 8th and 16th notes, would widen up the
1853 entire score a lot.  The shortest note is no longer a 16th, but a 32nd,
1854 thus adding 1 NHW to every note.  To prevent this, the shortest
1855 duration for spacing is not the shortest note in the score, but rather
1856 the one which occurs most frequently.
1857
1858
1859 The most common shortest duration is determined as follows: in every
1860 measure, the shortest duration is determined.  The most common shortest
1861 duration is taken as the basis for the spacing, with the stipulation
1862 that this shortest duration should always be equal to or shorter than
1863 an 8th note.  The shortest duration is printed when you run
1864 @code{lilypond} with the @code{--verbose} option.
1865
1866 These durations may also be customized.  If you set the
1867 @code{common-shortest-duration} in @rinternals{SpacingSpanner}, then
1868 this sets the base duration for spacing.  The maximum duration for this
1869 base (normally an 8th), is set through @code{base-shortest-duration}.
1870
1871 @funindex common-shortest-duration
1872 @funindex base-shortest-duration
1873 @funindex stem-spacing-correction
1874 @funindex spacing
1875
1876 Notes that are even shorter than the common shortest note are
1877 followed by a space that is proportional to their duration relative to
1878 the common shortest note.  So if we were to add only a few 16th notes
1879 to the example above, they would be followed by half a NHW:
1880
1881 @lilypond[quote,fragment,verbatim,relative=2]
1882 c2 c4. c8 c4. c16[ c] c4. c8 c8 c8 c4 c4 c4
1883 @end lilypond
1884
1885
1886 In the introduction (see @rlearning{Engraving}), it was explained that stem
1887 directions influence spacing.  This is controlled with the
1888 @code{stem-spacing-correction} property in the
1889 @rinternals{NoteSpacing}, object.  These are generated for every
1890 @rinternals{Voice} context.  The @code{StaffSpacing} object
1891 (generated in @rinternals{Staff} context) contains the same property
1892 for controlling the stem/bar line spacing.  The following example shows
1893 these corrections, once with default settings, and once with
1894 exaggerated corrections:
1895
1896 @lilypond[quote,ragged-right]
1897 {
1898   c'4 e''4 e'4 b'4 |
1899   b'4 e''4 b'4 e''4|
1900   \override Staff.NoteSpacing #'stem-spacing-correction = #1.5
1901   \override Staff.StaffSpacing #'stem-spacing-correction = #1.5
1902   c'4 e''4 e'4 b'4 |
1903   b'4 e''4 b'4 e''4|
1904 }
1905 @end lilypond
1906
1907 Proportional notation is supported; see @ref{Proportional notation}.
1908
1909
1910 @seealso
1911 Snippets:
1912 @rlsr{Spacing}.
1913
1914 Internals Reference:
1915 @rinternals{SpacingSpanner},
1916 @rinternals{NoteSpacing},
1917 @rinternals{StaffSpacing},
1918 @rinternals{SeparationItem}.
1919
1920
1921 @knownissues
1922
1923 There is no convenient mechanism to manually override spacing.  The
1924 following work-around may be used to insert extra space into a score.
1925 @example
1926  \once \override Score.SeparationItem #'padding = #1
1927 @end example
1928
1929 No work-around exists for decreasing the amount of space.
1930
1931
1932 @node New spacing area
1933 @subsection New spacing area
1934
1935 New sections with different spacing parameters can be started with
1936 @code{newSpacingSection}.  This is useful when there are
1937 sections with a different notions of long and short notes.
1938
1939 In the following example, the time signature change introduces a new
1940 section, and hence the 16ths notes are spaced wider.
1941
1942 @lilypond[relative,fragment,verbatim,quote]
1943 \time 2/4
1944 c4 c8 c
1945 c8 c c4 c16[ c c8] c4
1946 \newSpacingSection
1947 \time 4/16
1948 c16[ c c8]
1949 @end lilypond
1950
1951 The @code{\newSpacingSection} command creates a new
1952 @code{SpacingSpanner} object, and hence new @code{\override}s
1953 may be used in that location.
1954
1955
1956 @seealso
1957 Snippets:
1958 @rlsr{Spacing}.
1959
1960 Internals Reference:
1961 @rinternals{SpacingSpanner}.
1962
1963
1964 @node Changing horizontal spacing
1965 @subsection Changing horizontal spacing
1966
1967 Horizontal spacing may be altered with the
1968 @code{base-shortest-duration} property.  Here
1969 we compare the same music; once without altering
1970 the property, and then altered.  Larger values
1971 of @code{ly:make-moment} will produce smaller
1972 music.  Note that @code{ly:make-moment} constructs
1973 a duration, so @code{1 4} is a longer duration
1974 than @code{1 16}.
1975
1976 @lilypond[verbatim,line-width=12\cm]
1977 \score {
1978   \relative c'' {
1979     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 d e f | g4 g g2 |
1980     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
1981     d4 d d d | d4 e f2 | e4 e e e | e4 f g2 |
1982     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
1983   }
1984 }
1985 @end lilypond
1986
1987 @lilypond[verbatim,line-width=12\cm]
1988 \score {
1989   \relative c'' {
1990     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 d e f | g4 g g2 |
1991     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
1992     d4 d d d | d4 e f2 | e4 e e e | e4 f g2 |
1993     g4 e e2 | f4 d d2 | c4 e g g | c,1 |
1994   }
1995   \layout {
1996     \context {
1997       \Score
1998       \override SpacingSpanner
1999                 #'base-shortest-duration = #(ly:make-moment 1 16)
2000     }
2001   }
2002 }
2003 @end lilypond
2004
2005
2006 @snippets
2007
2008 By default, spacing in tuplets depends on various non-duration
2009 factors (such as accidentals, clef changes, etc).  To disregard
2010 such symbols and force uniform equal-duration spacing, use
2011 @code{Score.SpacingSpanner #'uniform-stretching}.  This
2012 property can only be changed at the beginning of a score,
2013
2014 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,fragment,verbatim]
2015 \new Score \with {
2016   \override SpacingSpanner #'uniform-stretching = ##t
2017 } <<
2018   \new Staff{
2019     \times 4/5 {
2020       c8 c8 c8 c8 c8
2021     }
2022     c8 c8 c8 c8
2023   }
2024   \new Staff{
2025     c8 c8 c8 c8
2026     \times 4/5 {
2027       c8 c8 c8 c8 c8
2028     }
2029   }
2030 >>
2031 @end lilypond
2032
2033 When @code{strict-note-spacing} is set, notes are spaced without
2034 regard for clefs, bar lines, and grace notes,
2035
2036 @lilypond[quote,ragged-right,relative=2,fragment,verbatim]
2037 \override Score.SpacingSpanner #'strict-note-spacing = ##t
2038 \new Staff { c8[ c \clef alto c \grace { c16[ c] } c8 c c]  c32[ c32] }
2039 @end lilypond
2040
2041
2042 @seealso
2043 Snippets:
2044 @rlsr{Spacing}.
2045
2046
2047 @node Line length
2048 @subsection Line length
2049
2050 @cindex page breaks
2051 @cindex breaking pages
2052
2053 @funindex indent
2054 @funindex line-width
2055 @funindex ragged-right
2056 @funindex ragged-last
2057
2058 @c Although line-width can be set in \layout, it should be set in paper
2059 @c block, to get page layout right.
2060 @c Setting indent in \paper block makes not much sense, but it works.
2061
2062 @c Bit verbose and vague, use examples?
2063 The most basic settings influencing the spacing are @code{indent} and
2064 @code{line-width}.  They are set in the @code{\layout} block.  They
2065 control the indentation of the first line of music, and the lengths of
2066 the lines.
2067
2068 If @code{ragged-right} is set to true in the @code{\layout} block, then
2069 systems ends at their natural horizontal length, instead of being spread
2070 horizontally to fill the whole line.  This is useful for
2071 short fragments, and for checking how tight the natural spacing is.
2072
2073 @cindex page layout
2074 @cindex vertical spacing
2075
2076 The option @code{ragged-last} is similar to @code{ragged-right}, but
2077 only affects the last line of the piece.  No restrictions are put on
2078 that line.  The result is similar to formatting text paragraphs.  In a
2079 paragraph, the last line simply takes its natural horizontal length.
2080 @c Note that for text there are several options for the last line.
2081 @c While Knuth TeX uses natural length, lead typesetters use the same
2082 @c stretch as the previous line.  eTeX uses \lastlinefit to
2083 @c interpolate between both these solutions.
2084
2085 @example
2086 \layout @{
2087   indent = #0
2088   line-width = #150
2089   ragged-last = ##t
2090 @}
2091 @end example
2092
2093
2094 @seealso
2095 Snippets:
2096 @rlsr{Spacing}.
2097
2098
2099 @node Proportional notation
2100 @subsection Proportional notation
2101
2102 LilyPond supports proportional notation, a type of horizontal spacing
2103 in which each note consumes an amount of horizontal space exactly
2104 equivalent to its rhythmic duration.  This type of proportional spacing
2105 is comparable to horizontal spacing on top of graph paper.  Some late
2106 20th- and early 21st-century scores use proportional notation to
2107 clarify complex rhythmic relationships or to facilitate the placement
2108 of timelines or other graphics directly in the score.
2109
2110 LilyPond supports five different settings for proportional notation,
2111 which may be used together or alone:
2112
2113 @itemize
2114 @item @code{proportionalNotationDuration}
2115 @item @code{uniform-stretching}
2116 @item @code{strict-note-spacing}
2117 @item @code{\remove Separating_line_group_engraver}
2118 @item @code{\override PaperColumn #'used = ##t}
2119 @end itemize
2120
2121 In the examples that follow, we explore these five different
2122 proportional notation settings and examine how these settings interact.
2123
2124 We start with the following one-measure example, which uses classical
2125 spacing with ragged-right turned on.
2126
2127 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2128 \new Score <<
2129   \new RhythmicStaff {
2130     c'2
2131     c'16 c'16 c'16 c'16
2132     \times 4/5 {
2133       c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2134     }
2135   }
2136 >>
2137 @end lilypond
2138
2139 Notice that the half note which begins the measure takes up far less
2140 than half of the horizontal space of the measure.  Likewise, the
2141 sixteenth notes and sixteenth-note quintuplets (or twentieth notes)
2142 which end the measure together take up far more than half the
2143 horizontal space of the measure.
2144
2145 In classical engraving, this spacing may be exactly what we want
2146 because we can borrow horizontal space from the half note and conserve
2147 horizontal space across the measure as a whole.
2148
2149 On the other hand, if we want to insert a measured timeline or other
2150 graphic above or below our score, we need proportional notation.  We
2151 turn proportional notation on with the proportionalNotationDuration
2152 setting.
2153
2154 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2155 \new Score \with {
2156   proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 20)
2157 } <<
2158   \new RhythmicStaff {
2159     c'2
2160     c'16 c'16 c'16 c'16
2161     \times 4/5 {
2162       c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2163     }
2164   }
2165 >>
2166 @end lilypond
2167
2168 The half note at the beginning of the measure and the faster notes in
2169 the second half of the measure now occupy equal amounts of horizontal
2170 space.  We could place a measured timeline or graphic above or below
2171 this example.
2172
2173 The @code{proportionalNotationDuration} setting is a context setting that
2174 lives in @code{Score}.  Recall that context settings appear in one of
2175 three locations in our input file -- in a @code{\with} block, in a
2176 @code{\context} block, or directly in music entry
2177 preceded by the @code{\set} command.  As with all
2178 context settings, users can pick which of the three different
2179 locations they would like to set @code{proportionalNotationDuration}.
2180
2181 The @code{proportionalNotationDuration} setting takes a single argument,
2182 which is the reference duration against which all music will be
2183 spaced.  The LilyPond Scheme function make-moment takes two arguments
2184 -- a numerator and denominator which together express some fraction of
2185 a whole note.  The call @code{#(ly:make-moment 1 20)} therefore produces a
2186 reference duration of a twentieth note.  The values
2187 @code{#(ly:make-moment 1 16)}, @code{#(ly:make-moment 1 8)}, and
2188 @code{#(ly:make-moment 3 97)} are all possible as well.
2189
2190 How do we select the right reference duration to pass to
2191 @code{proportionalNotationDuration}?  Usually by a process of trial and error,
2192 beginning with a duration close to the fastest (or smallest) duration
2193 in the piece.  Smaller reference durations space music loosely; larger
2194 reference durations space music tightly.
2195
2196 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2197 \new Score \with {
2198   proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 8)
2199 } <<
2200   \new RhythmicStaff {
2201     c'2
2202     c'16 c'16 c'16 c'16
2203     \times 4/5 {
2204       c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2205     }
2206   }
2207 >>
2208
2209 \new Score \with {
2210   proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 16)
2211 } <<
2212   \new RhythmicStaff {
2213     c'2
2214     c'16 c'16 c'16 c'16
2215     \times 4/5 {
2216       c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2217     }
2218   }
2219 >>
2220
2221 \new Score \with {
2222   proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 32)
2223 } <<
2224   \new RhythmicStaff {
2225     c'2
2226     c'16 c'16 c'16 c'16
2227     \times 4/5 {
2228       c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2229     }
2230   }
2231 >>
2232 @end lilypond
2233
2234 Note that too large a reference duration -- such as the eighth note,
2235 above -- spaces music too tightly and can cause note head collisions.
2236 Note also that proportional notation in general takes up more
2237 horizontal space that does classical spacing.  Proportional spacing
2238 provides rhythmic clarity at the expense of horizontal space.
2239
2240 Next we examine how to optimally space overlapping tuplets.
2241
2242 We start by examining what happens to our original example, with
2243 classical spacing, when we add a second staff with a different type of
2244 tuplet.
2245
2246 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2247 \new Score <<
2248   \new RhythmicStaff {
2249     c'2
2250     c'16 c'16 c'16 c'16
2251     \times 4/5 {
2252       c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2253     }
2254   }
2255   \new RhythmicStaff {
2256     \times 8/9 {
2257       c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8
2258     }
2259   }
2260 >>
2261 @end lilypond
2262
2263 The spacing is bad because the evenly notes of the bottom staff do not
2264 stretch uniformly.  Classical engraving includes very few complex
2265 triplets and so classical engraving rules can generate this type of
2266 result.  Setting @code{proportionalNotationDuration} remedies this
2267 situation considerably.
2268
2269 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2270 \new Score \with {
2271   proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 20)
2272 } <<
2273   \new RhythmicStaff {
2274     c'2
2275     c'16 c'16 c'16 c'16
2276     \times 4/5 {
2277       c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2278     }
2279   }
2280   \new RhythmicStaff {
2281     \times 8/9 {
2282       c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8
2283     }
2284   }
2285 >>
2286 @end lilypond
2287
2288 But if we look very carefully we can see that notes of the second half
2289 of the 9-tuplet space ever so slightly more widely than do the notes
2290 of the first half of the 9-tuplet.  To ensure uniform stretching, we
2291 turn on @code{uniform-stretching}, which is a property of
2292 @code{SpacingSpanner}.
2293
2294 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2295 \new Score \with {
2296   proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 20)
2297   \override SpacingSpanner #'uniform-stretching = ##t
2298 } <<
2299   \new RhythmicStaff {
2300     c'2
2301     c'16 c'16 c'16 c'16
2302     \times 4/5 {
2303       c'16 c'16 c'16 c'16 c'16
2304     }
2305   }
2306   \new RhythmicStaff {
2307     \times 8/9 {
2308       c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8 c'8
2309     }
2310   }
2311 >>
2312 @end lilypond
2313
2314 Our two-staff example now spaces exactly, our rhythmic
2315 relationships are visually clear, and we can include a measured
2316 timeline or graphic if we want.
2317
2318 Note that the LilyPond's proportional notation package expects
2319 that all proportional scores set the SpacingSpanner's
2320 'uniform-stretching attribute to ##t. Setting
2321 proportionalNotationDuration without also setting the
2322 SpacingSpanner's 'uniform-stretching attribute to ##t will, for
2323 example, cause Skips to consume an incorrect amount of horizontal
2324 space.
2325
2326 The SpacingSpanner is an abstract grob that lives in the Score
2327 context. As with our settings of proportionalNotationDuration,
2328 overrides to the SpacingSpanner can occur in any of three
2329 different places in our input file – in the Score \with block, in
2330 a Score \context block, or in note entry directly.
2331
2332 There is by default only one @code{SpacingSpanner} per @code{Score}.  This
2333 means that, by default, @code{uniform-stretching} is either turned on for the
2334 entire score or turned off for the entire score.  We can, however,
2335 override this behavior and turn on different spacing features at
2336 different places in the score.  We do this with the command
2337 @code{\newSpacingSection}.  See @ref{New spacing area}, for more info.
2338
2339 Next we examine the effects of the @code{Separating_line_group_engraver} and
2340 see why proportional scores frequently remove this engraver.  The following
2341 example shows that there is a small amount of @qq{preferatory} space
2342 just before the first note in each system.
2343
2344 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2345 \paper {
2346   indent = #0
2347 }
2348
2349 \new Staff {
2350   c'1
2351   \break
2352   c'1
2353 }
2354 @end lilypond
2355
2356
2357 The amount of this preferatory space is the same whether after a time
2358 signature, a key signature or a clef.  @code{Separating_line_group_engraver}
2359 is responsible for this space.  Removing @code{Separating_line_group_engraver}
2360 reduces this space to zero.
2361
2362 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2363 \paper {
2364   indent = #0
2365 }
2366
2367 \new Staff \with {
2368   \remove Separating_line_group_engraver
2369 } {
2370   c'1
2371   \break
2372   c'1
2373 }
2374 @end lilypond
2375
2376 Nonmusical elements like time signatures, key signatures, clefs and
2377 accidentals are problematic in proportional notation.  None of these
2378 elements has rhythmic duration.  But all of these elements consume
2379 horizontal space.  Different proportional scores approach these
2380 problems differently.
2381
2382 It may be possible to avoid spacing problems with key signatures
2383 simply by not having any.  This is a valid option since most
2384 proportional scores are contemporary music.  The same may be true
2385 of time signatures, especially for those scores
2386 that include a measured timeline or other graphic.  But these scores
2387 are exceptional and most proportional scores include at least some
2388 time signatures.  Clefs and accidentals are even more essential.
2389
2390 So what strategies exist for spacing nonmusical elements in a
2391 proportional context?  One good option is the @code{strict-note-spacing}
2392 property of @code{SpacingSpanner}.  Compare the two scores below:
2393
2394 @lilypond[quote,verbatim,ragged-right]
2395 \new Staff {
2396   \set Score.proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 16)
2397   c''8
2398   c''8
2399   c''8
2400   \clef alto
2401   d'8
2402   d'2
2403 }
2404
2405 \new Staff {
2406   \set Score.proportionalNotationDuration = #(ly:make-moment 1 16)
2407   \override Score.SpacingSpanner #'strict-note-spacing = ##t
2408   c''8
2409   c''8
2410   c''8
2411   \clef alto
2412   d'8
2413   d'2
2414 }
2415 @end lilypond
2416
2417 Both scores are proportional, but the spacing in the first score
2418 is too loose because of the clef change. The spacing of the second
2419 score remains strict, however, because strict-note-spacing is
2420 turned on.  Turning on strict-note-spacing causes the width of
2421 time signatures, key signatures, clefs and accidentals to play no
2422 part in the spacing algorithm.
2423
2424 In addition to the settings given here, there are other settings
2425 that frequently appear in proportional scores. These include:
2426
2427 @itemize
2428 @item @code{\override SpacingSpanner #'strict-grace-spacing = ##t}
2429 @item @code{tupletFullLength = ##t}
2430 @item @code{\override Beam #'breakable = ##t}
2431 @item @code{\override Glissando #'breakable = ##t}
2432 @item @code{\override TextSpanner #'breakable = ##t}
2433 @item @code{\remove Forbid_line_break_engraver in the Voice context}
2434 @end itemize
2435
2436 These settings space grace notes strictly, extend tuplet brackets to
2437 mark both rhythmic start- and stop-points, and allow spanning elements
2438 to break across systems and pages.  See the respective parts of the manual
2439 for these related settings.
2440
2441
2442 @seealso
2443 Notation Reference:
2444 @ref{New spacing area}.
2445
2446 Snippets:
2447 @rlsr{Spacing}.
2448
2449
2450 @node Fitting music onto fewer pages
2451 @section Fitting music onto fewer pages
2452
2453 Sometimes you can end up with one or two staves on a second
2454 (or third, or fourth...) page.  This is annoying, especially
2455 if you look at previous pages and it looks like there is plenty
2456 of room left on those.
2457
2458 When investigating layout issues, @code{annotate-spacing} is an
2459 invaluable tool.  This command prints the values of various layout
2460 spacing variables; for more details see the following section,
2461 @ref{Displaying spacing}.
2462
2463 @menu
2464 * Displaying spacing::
2465 * Changing spacing::
2466 @end menu
2467
2468
2469 @node Displaying spacing
2470 @subsection Displaying spacing
2471
2472 @funindex annotate-spacing
2473 @cindex spacing, display of layout
2474
2475 To graphically display the dimensions of vertical layout variables
2476 that may be altered for page formatting, set
2477 @code{annotate-spacing} in the @code{\paper} block:
2478
2479 @c need to have \book{} otherwise we get the separate systems. -hwn
2480 @lilypond[verbatim,quote]
2481 #(set-default-paper-size "a6" 'landscape)
2482 \book {
2483   \score { { c4 } }
2484   \paper { annotate-spacing = ##t }
2485 }
2486 @end lilypond
2487
2488 @noindent
2489 All layout dimensions are displayed in staff spaces, regardless of
2490 the units specified in the @code{\paper} or @code{\layout} block.
2491 For example, @code{paper-height} has a value of 59.75 staff
2492 spaces, using the default staff size of 20 points, which is
2493 equivalent to 148 millimeters, the height of @code{a6} paper in
2494 landscape orientation.  The pairs (@var{a},@var{b}) are intervals,
2495 where @var{a} is the lower edge and @var{b} the upper edge of the
2496 interval.
2497
2498
2499 @seealso
2500 Snippets:
2501 @rlsr{Spacing}.
2502
2503
2504 @node Changing spacing
2505 @subsection Changing spacing
2506
2507 The output of @code{annotate-spacing} reveals vertical dimensions
2508 in great detail.  For details about modifying margins and other
2509 layout variables, see @ref{Page formatting}.
2510
2511 Other than margins, there are a few other options to save space:
2512
2513 @itemize
2514 @item
2515 Force systems to move as close together as possible (to fit as
2516 many systems as possible onto a page) while being spaced so that
2517 there is no blank space at the bottom of the page.
2518
2519 @example
2520 \paper @{
2521   between-system-padding = #0.1
2522   between-system-space = #0.1
2523   ragged-last-bottom = ##f
2524   ragged-bottom = ##f
2525 @}
2526 @end example
2527
2528 @item
2529 Force the number of systems.  For example, if the default layout
2530 has 11 systems, the following assignment will force a layout with
2531 10 systems.
2532
2533 @example
2534 \paper @{
2535   system-count = #10
2536 @}
2537 @end example
2538
2539 @item
2540 Avoid (or reduce) objects that increase the vertical size of a
2541 system.  For example, volta repeats (or alternate repeats) require
2542 extra space.  If these repeats are spread over two systems, they
2543 will take up more space than one system with the volta repeats and
2544 another system without.  For example, dynamics that @q{stick out} of
2545 a system can be moved closer to the staff:
2546
2547 @lilypond[verbatim,quote,relative=1]
2548 e4 c g\f c
2549 \override DynamicText #'extra-offset = #'( -2.2 . 2.0)
2550 e4 c g\f c
2551 @end lilypond
2552
2553 @item
2554 Alter the horizontal spacing via @code{SpacingSpanner}.  For more
2555 details, see @ref{Changing horizontal spacing}.  The following
2556 example illustrates the default spacing:
2557
2558 @lilypond[verbatim,quote]
2559 \score {
2560   \relative c'' {
2561     g4 e e2 |
2562     f4 d d2 |
2563     c4 d e f |
2564     g4 g g2 |
2565     g4 e e2 |
2566   }
2567 }
2568 @end lilypond
2569
2570 @noindent
2571 The next example modifies @code{common-shortest-duration} from a
2572 value of @code{1/4} to @code{1/2}.  The quarter note is the most
2573 common and shortest duration in this example, so by making this
2574 duration longer, a @q{squeezing} effect occurs:
2575
2576 @lilypond[verbatim,quote]
2577 \score {
2578   \relative c'' {
2579     g4 e e2 |
2580     f4 d d2 |
2581     c4 d e f |
2582     g4 g g2 |
2583     g4 e e2 |
2584   }
2585   \layout {
2586     \context {
2587       \Score
2588       \override SpacingSpanner
2589         #'common-shortest-duration = #(ly:make-moment 1 2)
2590     }
2591   }
2592 }
2593 @end lilypond
2594
2595 @noindent
2596 The @code{common-shortest-duration} property cannot be modified
2597 dynamically, so it must always be placed in a @code{\context}
2598 block so that it applies to the whole score.
2599
2600 @end itemize
2601
2602
2603 @seealso
2604 Notation Reference:
2605 @ref{Page formatting},
2606 @ref{Changing horizontal spacing}.
2607
2608 Snippets:
2609 @rlsr{Spacing}.