]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/beam-quanting.cc
Doc-es: various updates.
[lilypond.git] / lily / beam-quanting.cc
index 8baf0161b40163a7d0362db70b8480d9b0322dda..f3505772f1a70940c4deb9014d400b9158e485a2 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   This file is part of LilyPond, the GNU music typesetter.
 
-  Copyright (C) 1997--2011 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
+  Copyright (C) 1997--2015 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
   Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
 
   LilyPond is free software: you can redistribute it and/or modify
@@ -33,17 +33,19 @@ using namespace std;
 #include "grob-array.hh"
 #include "item.hh"
 #include "international.hh"
+#include "interval-minefield.hh"
 #include "least-squares.hh"
 #include "libc-extension.hh"
 #include "main.hh"
 #include "note-head.hh"
 #include "output-def.hh"
 #include "pointer-group-interface.hh"
-#include "rhythmic-head.hh"
+#include "spanner.hh"
 #include "staff-symbol-referencer.hh"
 #include "stencil.hh"
 #include "stem.hh"
 #include "warn.hh"
+#include "string-convert.hh"
 
 Real
 get_detail (SCM alist, SCM sym, Real def)
@@ -65,7 +67,10 @@ Beam_quant_parameters::fill (Grob *him)
   REGION_SIZE = get_detail (details, ly_symbol2scm ("region-size"), 2);
 
   // forbidden quants
-  SECONDARY_BEAM_DEMERIT = get_detail (details, ly_symbol2scm ("secondary-beam-demerit"), 10.0);
+  SECONDARY_BEAM_DEMERIT = get_detail (details, ly_symbol2scm ("secondary-beam-demerit"), 10.0)
+    // For stems that are non-standard, the forbidden beam quanting
+    // doesn't really work, so decrease their importance.
+    * exp(- 8*fabs (1.0 - robust_scm2double(him->get_property ("length-fraction"), 1.0)));
   STEM_LENGTH_DEMERIT_FACTOR = get_detail (details, ly_symbol2scm ("stem-length-demerit-factor"), 5);
   HORIZONTAL_INTER_QUANT_PENALTY = get_detail (details, ly_symbol2scm ("horizontal-inter-quant"), 500);
 
@@ -78,7 +83,14 @@ Beam_quant_parameters::fill (Grob *him)
 
   // Collisions
   COLLISION_PENALTY = get_detail (details, ly_symbol2scm ("collision-penalty"), 500);
-  COLLISION_PADDING = get_detail (details, ly_symbol2scm ("collision-padding"), 0.5);
+
+  /* For grace notes, beams get scaled down to 80%, but glyphs go down
+     to 63% (magstep -4 for accidentals). To make the padding
+     commensurate with glyph size for grace notes, we take the square
+     of the length fraction, yielding a 64% decrease.
+   */
+  COLLISION_PADDING = get_detail (details, ly_symbol2scm ("collision-padding"), 0.5)
+    * sqr (robust_scm2double(him->get_property ("length-fraction"), 1.0));
   STEM_COLLISION_FACTOR = get_detail (details, ly_symbol2scm ("stem-collision-factor"), 0.1);
 }
 
@@ -132,7 +144,7 @@ Beam_configuration *Beam_configuration::new_config (Interval start,
 Real
 Beam_scoring_problem::y_at (Real x, Beam_configuration const *p) const
 {
-  return p->y[LEFT] + (x - x_span_[LEFT]) * p->y.delta () / x_span_.delta ();
+  return p->y[LEFT] + x * p->y.delta () / x_span_;
 }
 
 /****************************************************************/
@@ -159,18 +171,7 @@ LY_DEFINE (ly_beam_score_count, "ly:beam-score-count", 0, 0, 0,
 void Beam_scoring_problem::add_collision (Real x, Interval y,
                                           Real score_factor)
 {
-  if (edge_dirs_[LEFT] == edge_dirs_[RIGHT])
-    {
-      Direction d = edge_dirs_[LEFT];
-
-      Real quant_range_y = quant_range_[LEFT][-d]
-                           + (x - x_span_[LEFT]) * (quant_range_[RIGHT][-d] - quant_range_[LEFT][-d]) / x_span_.delta ();
-
-      if (d * (quant_range_y - minmax (d, y[UP], y[DOWN])) > 0)
-        {
-          return;
-        }
-    }
+  // We used to screen for quant range, but no more.
 
   Beam_collision c;
   c.beam_y_.set_empty ();
@@ -192,152 +193,217 @@ void Beam_scoring_problem::add_collision (Real x, Interval y,
   collisions_.push_back (c);
 }
 
-void Beam_scoring_problem::init_collisions (vector<Grob *> grobs)
+void Beam_scoring_problem::init_instance_variables (Grob *me, Drul_array<Real> ys, bool align_broken_intos)
 {
-  Grob *common_x = NULL;
-  segments_ = Beam::get_beam_segments (beam_, &common_x);
-  vector_sort (segments_, beam_segment_less);
-  if (common_[X_AXIS] != common_x)
+  beam_ = dynamic_cast<Spanner *> (me);
+  unquanted_y_ = ys;
+
+  /*
+    If 'ys' are finite, use them as starting points for y-positions of the
+    ends of the beam, instead of the best-fit through the natural ends of
+    the stems.  Otherwise, we want to do initial slope calculations.
+  */
+  do_initial_slope_calculations_ = false;
+  for (LEFT_and_RIGHT (d))
+    do_initial_slope_calculations_ |= isinf (unquanted_y_[d]) || isnan (unquanted_y_[d]);
+
+  /*
+    Calculations are relative to a unit-scaled staff, i.e. the quants are
+    divided by the current staff_space_.
+  */
+  staff_space_ = Staff_symbol_referencer::staff_space (beam_);
+  beam_thickness_ = Beam::get_beam_thickness (beam_) / staff_space_;
+  line_thickness_ = Staff_symbol_referencer::line_thickness (beam_) / staff_space_;
+
+  // This is the least-squares DY, corrected for concave beams.
+  musical_dy_ = robust_scm2double (beam_->get_property ("least-squares-dy"), 0);
+
+  vector<Spanner *> beams;
+  align_broken_intos_ = align_broken_intos;
+  if (align_broken_intos_)
     {
-      programming_error ("Disagree on common x. Skipping collisions in beam scoring.");
-      return;
+      Spanner *orig = dynamic_cast<Spanner *> (beam_->original ());
+      if (!orig)
+        align_broken_intos_ = false;
+      else if (!orig->broken_intos_.size ())
+        align_broken_intos_ = false;
+      else
+        beams.insert (beams.end (), orig->broken_intos_.begin (), orig->broken_intos_.end ());
     }
+  if (!align_broken_intos_)
+    beams.push_back (beam_);
 
-  set<Grob *> stems;
-  for (vsize i = 0; i < grobs.size (); i++)
+  /*
+    x_span_ is a single scalar, cumulatively summing the length of all the
+    segments the parent beam was broken-into.
+  */
+  x_span_ = 0.0;
+  is_knee_ = false;
+  normal_stem_count_ = 0;
+  for (vsize i = 0; i < beams.size (); i++)
     {
-      Box b;
-      for (Axis a = X_AXIS; a < NO_AXES; incr (a))
-        b[a] = grobs[i]->extent (common_[a], a);
+      extract_grob_set (beams[i], "stems", stems);
+      extract_grob_set (beams[i], "covered-grobs", fake_collisions);
+      vector<Grob *> collisions;
+
+      for (vsize j = 0; j < fake_collisions.size (); j++)
+        if (fake_collisions[j]->get_system () == beams[i]->get_system ())
+          collisions.push_back (fake_collisions[j]);
 
-      Real width = b[X_AXIS].length ();
-      Real width_factor = sqrt (width / staff_space_);
+      Grob *common[2];
+      for (int a = 2; a--;)
+        common[a] = common_refpoint_of_array (stems, beams[i], Axis (a));
 
-      Direction d = LEFT;
-      do
-        add_collision (b[X_AXIS][d], b[Y_AXIS], width_factor);
-      while (flip (&d) != LEFT);
+      for (LEFT_and_RIGHT (d))
+        common[X_AXIS] = beams[i]->get_bound (d)->common_refpoint (common[X_AXIS], X_AXIS);
 
-      Grob *stem = unsmob_grob (grobs[i]->get_object ("stem"));
-      if (stem && Stem::has_interface (stem) && Stem::is_normal_stem (stem))
+      // positions of the endpoints of this beam segment, including any overhangs
+      const Interval x_pos = robust_scm2interval (beams[i]->get_property ("X-positions"),
+                                                  Interval (0.0, 0.0));
+
+      Drul_array<Grob *> edge_stems (Beam::first_normal_stem (beams[i]),
+                                     Beam::last_normal_stem (beams[i]));
+
+      Drul_array<bool> dirs_found (0, 0);
+
+      Real my_y = beams[i]->relative_coordinate (common[Y_AXIS], Y_AXIS);
+
+      Interval beam_width (-1.0, -1.0);
+      for (vsize j = 0; j < stems.size (); j++)
         {
-          stems.insert (stem);
+          Grob *s = stems[j];
+          beam_multiplicity_.push_back (Stem::beam_multiplicity (stems[j]));
+          head_positions_.push_back (Stem::head_positions (stems[j]));
+          is_normal_.push_back (Stem::is_normal_stem (stems[j]));
+
+          Stem_info si (Stem::get_stem_info (s));
+          si.scale (1 / staff_space_);
+          stem_infos_.push_back (si);
+          chord_start_y_.push_back (Stem::chord_start_y (s));
+          dirs_found[si.dir_] = true;
+
+          bool f = to_boolean (s->get_property ("french-beaming"))
+                   && s != edge_stems[LEFT] && s != edge_stems[RIGHT];
+
+          Real y = Beam::calc_stem_y (beams[i], s, common, x_pos[LEFT], x_pos[RIGHT], CENTER,
+                                      Interval (0, 0), f);
+          base_lengths_.push_back (y / staff_space_);
+          stem_xpositions_.push_back (s->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS) - x_pos[LEFT] + x_span_);
+          stem_ypositions_.push_back (s->relative_coordinate (common[Y_AXIS], Y_AXIS) - my_y);
+
+          if (is_normal_.back ())
+            {
+              if (beam_width[LEFT] == -1.0)
+                beam_width[LEFT] = stem_xpositions_.back ();
+              beam_width[RIGHT] = stem_xpositions_.back ();
+            }
         }
-    }
 
-  for (set<Grob *>::const_iterator it (stems.begin ()); it != stems.end (); it++)
-    {
-      Grob *s = *it;
-      Real x = s->extent (common_[X_AXIS], X_AXIS).center ();
-
-      Direction stem_dir = get_grob_direction (*it);
-      Interval y;
-      y.set_full ();
-      y[-stem_dir] = Stem::chord_start_y (*it) + (*it)->relative_coordinate (common_[Y_AXIS], Y_AXIS)
-                     - beam_->relative_coordinate (common_[Y_AXIS], Y_AXIS);
-
-      Real factor = parameters_.STEM_COLLISION_FACTOR;
-      if (!unsmob_grob (s->get_object ("beam")))
-        factor = 1.0;
-      add_collision (x, y, factor);
-    }
-}
+      edge_dirs_ = Drul_array<Direction> (CENTER, CENTER);
+      normal_stem_count_ += Beam::normal_stem_count (beams[i]);
+      if (normal_stem_count_)
+        edge_dirs_ = Drul_array<Direction> (stem_infos_[0].dir_,
+                                            stem_infos_.back ().dir_);
 
-void Beam_scoring_problem::init_stems ()
-{
-  extract_grob_set (beam_, "covered-grobs", collisions);
-  extract_grob_set (beam_, "stems", stems);
-  for (int a = 2; a--;)
-    {
-      common_[a] = common_refpoint_of_array (stems, beam_, Axis (a));
-      common_[a] = common_refpoint_of_array (collisions, common_[a], Axis (a));
-    }
+      is_xstaff_ = has_interface<Align_interface> (common[Y_AXIS]);
+      is_knee_ |= dirs_found[DOWN] && dirs_found[UP];
 
-  Drul_array<Grob *> edge_stems (Beam::first_normal_stem (beam_),
-                                 Beam::last_normal_stem (beam_));
-  Direction d = LEFT;
-  do
-    x_span_[d] = edge_stems[d] ? edge_stems[d]->relative_coordinate (common_[X_AXIS], X_AXIS) : 0.0;
-  while (flip (&d) != LEFT);
+      staff_radius_ = Staff_symbol_referencer::staff_radius (beams[i]);
+      edge_beam_counts_ = Drul_array<int>
+                          (Stem::beam_multiplicity (stems[0]).length () + 1,
+                           Stem::beam_multiplicity (stems.back ()).length () + 1);
 
-  Drul_array<bool> dirs_found (0, 0);
-  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
-    {
-      Grob *s = stems[i];
-      if (!Stem::is_normal_stem (s))
-        continue;
+      // TODO - why are we dividing by staff_space_?
+      beam_translation_ = Beam::get_beam_translation (beams[i]) / staff_space_;
 
-      Stem_info si (Stem::get_stem_info (s));
-      si.scale (1 / staff_space_);
-      stem_infos_.push_back (si);
-      dirs_found[si.dir_] = true;
+      for (LEFT_and_RIGHT (d))
+        {
+          quant_range_[d].set_full ();
+          if (!edge_stems[d])
+            continue;
+
+          Real stem_offset = edge_stems[d]->relative_coordinate (common[Y_AXIS], Y_AXIS)
+                             - beams[i]->relative_coordinate (common[Y_AXIS], Y_AXIS);
+          Interval heads = Stem::head_positions (edge_stems[d]) * 0.5 * staff_space_;
+
+          Direction ed = edge_dirs_[d];
+          heads.widen (0.5 * staff_space_
+                       + (edge_beam_counts_[d] - 1) * beam_translation_ + beam_thickness_ * .5);
+          quant_range_[d][-ed] = heads[ed] + stem_offset;
+        }
 
-      bool f = to_boolean (s->get_property ("french-beaming"))
-               && s != edge_stems[LEFT] && s != edge_stems[RIGHT];
+      segments_ = Beam::get_beam_segments (beams[i]);
+      vector_sort (segments_, beam_segment_less);
+      for (vsize j = 0; j < segments_.size (); j++)
+        segments_[j].horizontal_ += (x_span_ - x_pos[LEFT]);
 
-      Real y = Beam::calc_stem_y (beam_, s, common_, x_span_[LEFT], x_span_[RIGHT], CENTER,
-                                  Interval (0, 0), f);
-      base_lengths_.push_back (y / staff_space_);
-      stem_xpositions_.push_back (s->relative_coordinate (common_[X_AXIS], X_AXIS));
-    }
+      set<Grob *> colliding_stems;
+      for (vsize j = 0; j < collisions.size (); j++)
+        {
+          if (!collisions[j]->is_live ())
+            continue;
 
-  edge_dirs_ = Drul_array<Direction> (CENTER, CENTER);
-  if (stem_infos_.size ())
-    {
-      edge_dirs_ = Drul_array<Direction> (stem_infos_[0].dir_,
-                                         stem_infos_.back ().dir_);
-    }
+          if (has_interface<Beam> (collisions[j]) && Beam::is_cross_staff (collisions[j]))
+            continue;
 
-  is_xstaff_ = Align_interface::has_interface (common_[Y_AXIS]);
-  is_knee_ = dirs_found[LEFT] && dirs_found[RIGHT];
+          Box b;
+          for (Axis a = X_AXIS; a < NO_AXES; incr (a))
+            b[a] = collisions[j]->extent (common[a], a);
 
-  staff_radius_ = Staff_symbol_referencer::staff_radius (beam_);
-  edge_beam_counts_ = Drul_array<int>
-                     (Stem::beam_multiplicity (stems[0]).length () + 1,
-                      Stem::beam_multiplicity (stems.back ()).length () + 1);
+          if (b[X_AXIS][RIGHT] < x_pos[LEFT] || b[X_AXIS][LEFT] > x_pos[RIGHT])
+            continue;
+          if (b[X_AXIS].is_empty () || b[Y_AXIS].is_empty ())
+            continue;
 
-  // TODO - why are we dividing by staff_space_?
-  beam_translation_ = Beam::get_beam_translation (beam_) / staff_space_;
+          b[X_AXIS] += (x_span_ - x_pos[LEFT]);
+          b[Y_AXIS] -= my_y;
+          Real width = b[X_AXIS].length ();
+          Real width_factor = sqrt (width / staff_space_);
 
-  d = LEFT;
-  do
-    {
-      quant_range_[d].set_full ();
-      if (!edge_stems[d])
-        continue;
+          for (LEFT_and_RIGHT (d))
+            add_collision (b[X_AXIS][d], b[Y_AXIS], width_factor);
 
-      Real stem_offset = edge_stems[d]->relative_coordinate (common_[Y_AXIS], Y_AXIS)
-                         - beam_->relative_coordinate (common_[Y_AXIS], Y_AXIS);
-      Interval heads = Stem::head_positions (edge_stems[d]) * 0.5 * staff_space_;
+          Grob *stem = unsmob<Grob> (collisions[j]->get_object ("stem"));
+          if (has_interface<Stem> (stem) && Stem::is_normal_stem (stem))
+            {
+              colliding_stems.insert (stem);
+            }
+        }
 
-      Direction ed = edge_dirs_[d];
-      heads.widen (0.5 * staff_space_
-                   + (edge_beam_counts_[d] - 1) * beam_translation_ + beam_thickness_ * .5);
-      quant_range_[d][-ed] = heads[ed] + stem_offset;
+      for (set<Grob *>::const_iterator it (colliding_stems.begin ()); it != colliding_stems.end (); it++)
+        {
+          Grob *s = *it;
+          Real x = (robust_relative_extent (s, common[X_AXIS], X_AXIS) - x_pos[LEFT] + x_span_).center ();
+
+          Direction stem_dir = get_grob_direction (*it);
+          Interval y;
+          y.set_full ();
+          y[-stem_dir] = Stem::chord_start_y (*it) + (*it)->relative_coordinate (common[Y_AXIS], Y_AXIS)
+                         - my_y;
+
+          Real factor = parameters_.STEM_COLLISION_FACTOR;
+          if (!unsmob<Grob> (s->get_object ("beam")))
+            factor = 1.0;
+          add_collision (x, y, factor);
+        }
+      x_span_ += beams[i]->spanner_length ();
     }
-  while (flip (&d) != LEFT);
-
-  init_collisions (collisions);
 }
 
-Beam_scoring_problem::Beam_scoring_problem (Grob *me, Drul_array<Real> ys)
+Beam_scoring_problem::Beam_scoring_problem (Grob *me, Drul_array<Real> ys, bool align_broken_intos)
 {
-  beam_ = me;
+  beam_ = dynamic_cast<Spanner *> (me);
   unquanted_y_ = ys;
-
-  /*
-    Calculations are relative to a unit-scaled staff, i.e. the quants are
-    divided by the current staff_space_.
-  */
-  staff_space_ = Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
-  beam_thickness_ = Beam::get_beam_thickness (me) / staff_space_;
-  line_thickness_ = Staff_symbol_referencer::line_thickness (me) / staff_space_;
-
-  // This is the least-squares DY, corrected for concave beams.
-  musical_dy_ = robust_scm2double (me->get_property ("least-squares-dy"), 0);
+  align_broken_intos_ = align_broken_intos;
 
   parameters_.fill (me);
-  init_stems ();
+  init_instance_variables (me, ys, align_broken_intos);
+  if (do_initial_slope_calculations_)
+    {
+      least_squares_positions ();
+      slope_damping ();
+      shift_region_to_valid ();
+    }
 }
 
 // Assuming V is not empty, pick a 'reasonable' point inside V.
@@ -384,72 +450,74 @@ set_minimum_dy (Grob *me, Real *dy)
     }
 }
 
-Interval
-Beam::no_visible_stem_positions (Grob *me, Interval default_value)
+void
+Beam_scoring_problem::no_visible_stem_positions ()
 {
-  extract_grob_set (me, "stems", stems);
-  if (stems.empty ())
-    return default_value;
+  if (!head_positions_.size ())
+    {
+      unquanted_y_ = Interval (0, 0);
+      return;
+    }
 
   Interval head_positions;
   Slice multiplicity;
-  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < head_positions_.size (); i++)
     {
-      head_positions.unite (Stem::head_positions (stems[i]));
-      multiplicity.unite (Stem::beam_multiplicity (stems[i]));
+      head_positions.unite (head_positions_[i]);
+      multiplicity.unite (beam_multiplicity_[i]);
     }
 
-  Direction dir = get_grob_direction (me);
+  Direction dir = get_grob_direction (beam_);
 
   if (!dir)
     programming_error ("The beam should have a direction by now.");
 
   Real y = head_positions.linear_combination (dir)
-           * 0.5 * Staff_symbol_referencer::staff_space (me)
-           + dir * get_beam_translation (me) * (multiplicity.length () + 1);
+           * 0.5 * staff_space_
+           + dir * beam_translation_ * (multiplicity.length () + 1);
 
-  y /= Staff_symbol_referencer::staff_space (me);
-  return Interval (y, y);
+  unquanted_y_ = Interval (y, y);
 }
 
-/*
-  Compute a first approximation to the beam slope.
-*/
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, calc_least_squares_positions, 2);
-SCM
-Beam::calc_least_squares_positions (SCM smob, SCM /* posns */)
+vsize
+Beam_scoring_problem::first_normal_index ()
 {
-  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  for (vsize i = 0; i < is_normal_.size (); i++)
+    if (is_normal_[i])
+      return i;
 
-  int count = normal_stem_count (me);
-  Interval pos (0, 0);
-  if (count < 1)
-    return ly_interval2scm (no_visible_stem_positions (me, pos));
+  beam_->programming_error ("No normal stems, but asking for first normal stem index.");
+  return 0;
+}
 
-  vector<Real> x_posns;
-  extract_grob_set (me, "normal-stems", stems);
-  Grob *commonx = common_refpoint_of_array (stems, me, X_AXIS);
-  Grob *commony = common_refpoint_of_array (stems, me, Y_AXIS);
+vsize
+Beam_scoring_problem::last_normal_index ()
+{
+  for (vsize i = is_normal_.size (); i--;)
+    if (is_normal_[i])
+      return i;
 
-  Real my_y = me->relative_coordinate (commony, Y_AXIS);
+  beam_->programming_error ("No normal stems, but asking for first normal stem index.");
+  return 0;
+}
 
-  Grob *fvs = first_normal_stem (me);
-  Grob *lvs = last_normal_stem (me);
+void
+Beam_scoring_problem::least_squares_positions ()
+{
+  if (!normal_stem_count_)
+    {
+      no_visible_stem_positions ();
+      return;
+    }
 
-  Interval ideal (Stem::get_stem_info (fvs).ideal_y_
-                  + fvs->relative_coordinate (commony, Y_AXIS) - my_y,
-                  Stem::get_stem_info (lvs).ideal_y_
-                  + lvs->relative_coordinate (commony, Y_AXIS) - my_y);
+  if (stem_infos_.size () < 1)
+    return;
 
-  Real x0 = first_normal_stem (me)->relative_coordinate (commonx, X_AXIS);
-  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
-    {
-      Grob *s = stems[i];
+  vsize fnx = first_normal_index ();
+  vsize lnx = last_normal_index ();
 
-      Real x = s->relative_coordinate (commonx, X_AXIS) - x0;
-      x_posns.push_back (x);
-    }
-  Real dx = last_normal_stem (me)->relative_coordinate (commonx, X_AXIS) - x0;
+  Interval ideal (stem_infos_[fnx].ideal_y_ + stem_ypositions_[fnx],
+                  stem_infos_[lnx].ideal_y_ + stem_ypositions_[lnx]);
 
   Real y = 0;
   Real slope = 0;
@@ -457,8 +525,8 @@ Beam::calc_least_squares_positions (SCM smob, SCM /* posns */)
   Real ldy = 0.0;
   if (!ideal.delta ())
     {
-      Interval chord (Stem::chord_start_y (stems[0]),
-                      Stem::chord_start_y (stems.back ()));
+      Interval chord (chord_start_y_[0],
+                      chord_start_y_.back ());
 
       /* Simple beams (2 stems) on middle line should be allowed to be
          slightly sloped.
@@ -467,158 +535,217 @@ Beam::calc_least_squares_positions (SCM smob, SCM /* posns */)
          ideal[LEFT] == ideal[RIGHT] and ideal.delta () == 0.
 
          For that case, we apply artificial slope */
-      if (!ideal[LEFT] && chord.delta () && count == 2)
+      if (!ideal[LEFT] && chord.delta () && stem_infos_.size () == 2)
         {
           /* FIXME. -> UP */
           Direction d = (Direction) (sign (chord.delta ()) * UP);
-          pos[d] = get_beam_thickness (me) / 2;
-          pos[-d] = -pos[d];
+          unquanted_y_[d] = Beam::get_beam_thickness (beam_) / 2;
+          unquanted_y_[-d] = -unquanted_y_[d];
         }
       else
-        pos = ideal;
+        unquanted_y_ = ideal;
 
-      /*
-        For broken beams this doesn't work well. In this case, the
-        slope esp. of the first part of a broken beam should predict
-        where the second part goes.
-      */
-      ldy = pos[RIGHT] - pos[LEFT];
+      ldy = unquanted_y_[RIGHT] - unquanted_y_[LEFT];
     }
   else
     {
       vector<Offset> ideals;
-      for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
-        {
-          Grob *s = stems[i];
-          ideals.push_back (Offset (x_posns[i],
-                                    Stem::get_stem_info (s).ideal_y_
-                                    + s->relative_coordinate (commony, Y_AXIS)
-                                    - my_y));
-        }
+      for (vsize i = 0; i < stem_infos_.size (); i++)
+        if (is_normal_[i])
+          ideals.push_back (Offset (stem_xpositions_[i],
+                                    stem_infos_[i].ideal_y_
+                                    + stem_ypositions_[i]));
 
       minimise_least_squares (&slope, &y, ideals);
 
-      dy = slope * dx;
+      dy = slope * x_span_;
 
-      set_minimum_dy (me, &dy);
+      set_minimum_dy (beam_, &dy);
 
       ldy = dy;
-      pos = Interval (y, (y + dy));
+      unquanted_y_ = Interval (y, (y + dy));
     }
 
-  /*
-    "position" is relative to the staff.
-  */
-  scale_drul (&pos, 1 / Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
-
-  me->set_property ("least-squares-dy", scm_from_double (ldy));
-  return ly_interval2scm (pos);
+  musical_dy_ = ldy;
+  beam_->set_property ("least-squares-dy", scm_from_double (musical_dy_));
 }
 
-/* This neat trick is by Werner Lemberg,
-   damped = tanh (slope)
-   corresponds with some tables in [Wanske] CHECKME */
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, slope_damping, 2);
-SCM
-Beam::slope_damping (SCM smob, SCM posns)
+/*
+  Determine whether a beam is concave.
+
+  A beam is concave when the middle notes get closer to the
+  beam than the left and right edge notes.
+
+  This is determined in two ways: by looking at the positions of the
+  middle notes, or by looking at the deviation of the inside notes
+  compared to the line connecting first and last.
+
+  The tricky thing is what to do with beams with chords. There are no
+  real guidelines in this case.
+*/
+
+bool
+is_concave_single_notes (vector<int> const &positions, Direction beam_dir)
 {
-  Grob *me = unsmob_grob (smob);
-  Drul_array<Real> pos = ly_scm2interval (posns);
+  Interval covering;
+  covering.add_point (positions[0]);
+  covering.add_point (positions.back ());
 
-  if (normal_stem_count (me) <= 1)
-    return posns;
+  bool above = false;
+  bool below = false;
+  bool concave = false;
 
-  SCM s = me->get_property ("damping");
-  Real damping = scm_to_double (s);
-  Real concaveness = robust_scm2double (me->get_property ("concaveness"), 0.0);
-  if (concaveness >= 10000)
+  /*
+    notes above and below the interval covered by 1st and last note.
+  */
+  for (vsize i = 1; i + 1 < positions.size (); i++)
     {
-      pos[LEFT] = pos[RIGHT];
-      me->set_property ("least-squares-dy", scm_from_double (0));
-      damping = 0;
+      above = above || (positions[i] > covering[UP]);
+      below = below || (positions[i] < covering[DOWN]);
     }
 
-  if (damping)
+  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.back () - positions[0];
+  int closest = max (beam_dir * positions.back (), beam_dir * positions[0]);
+  for (vsize i = 2; !concave && i + 1 < positions.size (); i++)
     {
-      scale_drul (&pos, Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
+      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;
+    }
 
-      Real dy = pos[RIGHT] - pos[LEFT];
+  bool all_closer = true;
+  for (vsize i = 1; all_closer && i + 1 < positions.size (); i++)
+    {
+      all_closer = all_closer
+                   && (beam_dir * positions[i] > closest);
+    }
 
-      Grob *fvs = first_normal_stem (me);
-      Grob *lvs = last_normal_stem (me);
+  concave = concave || all_closer;
+  return concave;
+}
 
-      Grob *commonx = fvs->common_refpoint (lvs, X_AXIS);
+Real
+calc_positions_concaveness (vector<int> const &positions, Direction beam_dir)
+{
+  Real dy = positions.back () - positions[0];
+  Real slope = dy / Real (positions.size () - 1);
+  Real concaveness = 0.0;
+  for (vsize i = 1; i + 1 < positions.size (); i++)
+    {
+      Real line_y = slope * i + positions[0];
 
-      Real dx = last_normal_stem (me)->relative_coordinate (commonx, X_AXIS)
-                - first_normal_stem (me)->relative_coordinate (commonx, X_AXIS);
+      concaveness += max (beam_dir * (positions[i] - line_y), 0.0);
+    }
 
-      Real slope = dy && dx ? dy / dx : 0;
+  concaveness /= positions.size ();
 
-      slope = 0.6 * tanh (slope) / (damping + concaveness);
+  /*
+    Normalize. For dy = 0, the slope ends up as 0 anyway, so the
+    scaling of concaveness doesn't matter much.
+  */
+  if (dy)
+    concaveness /= fabs (dy);
+  return concaveness;
+}
+
+Real
+Beam_scoring_problem::calc_concaveness ()
+{
+  SCM conc = beam_->get_property ("concaveness");
+  if (scm_is_number (conc))
+    return scm_to_double (conc);
 
-      Real damped_dy = slope * dx;
+  if (is_knee_ || is_xstaff_)
+    return 0.0;
 
-      set_minimum_dy (me, &damped_dy);
+  Direction beam_dir = CENTER;
+  for (vsize i = is_normal_.size (); i--;)
+    if (is_normal_[i] && stem_infos_[i].dir_)
+      beam_dir = stem_infos_[i].dir_;
+
+  if (normal_stem_count_ <= 2)
+    return 0.0;
+
+  vector<int> close_positions;
+  vector<int> far_positions;
+  for (vsize i = 0; i < is_normal_.size (); i++)
+    if (is_normal_[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.
+        */
+
+        close_positions.push_back ((int) rint (head_positions_[i][beam_dir]));
+        far_positions.push_back ((int) rint (head_positions_[i][-beam_dir]));
+      }
 
-      pos[LEFT] += (dy - damped_dy) / 2;
-      pos[RIGHT] -= (dy - damped_dy) / 2;
+  Real concaveness = 0.0;
 
-      scale_drul (&pos, 1 / Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
+  if (is_concave_single_notes (beam_dir == UP ? close_positions : far_positions, beam_dir))
+    {
+      concaveness = 10000;
+    }
+  else
+    {
+      concaveness = (calc_positions_concaveness (far_positions, beam_dir)
+                     + calc_positions_concaveness (close_positions, beam_dir)) / 2;
     }
 
-  return ly_interval2scm (pos);
+  return concaveness;
 }
 
-/*
-  We can't combine with previous function, since check concave and
-  slope damping comes first.
-
-  TODO: we should use the concaveness to control the amount of damping
-  applied.
-*/
-MAKE_SCHEME_CALLBACK (Beam, shift_region_to_valid, 2);
-SCM
-Beam::shift_region_to_valid (SCM grob, SCM posns)
+void
+Beam_scoring_problem::slope_damping ()
 {
-  Grob *me = unsmob_grob (grob);
-
-  /*
-    Code dup.
-  */
-  vector<Real> x_posns;
-  extract_grob_set (me, "stems", stems);
-  extract_grob_set (me, "covered-grobs", covered);
+  if (normal_stem_count_ <= 1)
+    return;
 
-  Grob *common[NO_AXES] = { me, me };
-  for (Axis a = X_AXIS; a < NO_AXES; incr (a))
+  SCM s = beam_->get_property ("damping");
+  Real damping = scm_to_double (s);
+  Real concaveness = calc_concaveness ();
+  if (concaveness >= 10000)
     {
-      common[a] = common_refpoint_of_array (stems, me, a);
-      common[a] = common_refpoint_of_array (covered, common[a], a);
+      unquanted_y_[LEFT] = unquanted_y_[RIGHT];
+      musical_dy_ = 0;
+      damping = 0;
     }
-  Grob *fvs = first_normal_stem (me);
 
-  if (!fvs)
-    return posns;
-  Interval x_span;
-  x_span[LEFT] = fvs->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS);
-  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
+  if (damping)
     {
-      Grob *s = stems[i];
+      Real dy = unquanted_y_[RIGHT] - unquanted_y_[LEFT];
 
-      Real x = s->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS) - x_span[LEFT];
-      x_posns.push_back (x);
-    }
+      Real slope = dy && x_span_ ? dy / x_span_ : 0;
+
+      slope = 0.6 * tanh (slope) / (damping + concaveness);
 
-  Grob *lvs = last_normal_stem (me);
-  x_span[RIGHT] = lvs->relative_coordinate (common[X_AXIS], X_AXIS);
+      Real damped_dy = slope * x_span_;
 
-  Drul_array<Real> pos = ly_scm2interval (posns);
+      set_minimum_dy (beam_, &damped_dy);
 
-  scale_drul (&pos, Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
+      unquanted_y_[LEFT] += (dy - damped_dy) / 2;
+      unquanted_y_[RIGHT] -= (dy - damped_dy) / 2;
+    }
+}
+
+void
+Beam_scoring_problem::shift_region_to_valid ()
+{
+  if (!normal_stem_count_)
+    return;
 
-  Real beam_dy = pos[RIGHT] - pos[LEFT];
-  Real beam_left_y = pos[LEFT];
-  Real slope = x_span.delta () ? (beam_dy / x_span.delta ()) : 0.0;
+  Real beam_dy = unquanted_y_[RIGHT] - unquanted_y_[LEFT];
+  Real slope = x_span_ ? beam_dy / x_span_ : 0.0;
 
   /*
     Shift the positions so that we have a chance of finding good
@@ -627,28 +754,21 @@ Beam::shift_region_to_valid (SCM grob, SCM posns)
   Interval feasible_left_point;
   feasible_left_point.set_full ();
 
-  for (vsize i = 0; i < stems.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < stem_infos_.size (); i++)
     {
-      Grob *s = stems[i];
-      if (Stem::is_invisible (s))
-        continue;
-
-      Direction d = get_grob_direction (s);
+      // TODO - check for invisible here...
       Real left_y
-        = Stem::get_stem_info (s).shortest_y_
-          - slope * x_posns [i];
+        = stem_infos_[i].shortest_y_
+          - slope * stem_xpositions_ [i];
 
       /*
         left_y is now relative to the stem S. We want relative to
         ourselves, so translate:
       */
-      left_y
-      += + s->relative_coordinate (common[Y_AXIS], Y_AXIS)
-         - me->relative_coordinate (common[Y_AXIS], Y_AXIS);
-
+      left_y += stem_ypositions_[i];
       Interval flp;
       flp.set_full ();
-      flp[-d] = left_y;
+      flp[-stem_infos_[i].dir_] = left_y;
 
       feasible_left_point.intersect (flp);
     }
@@ -669,142 +789,46 @@ Beam::shift_region_to_valid (SCM grob, SCM posns)
   // A list of intervals into which beams may not fall
   vector<Interval> forbidden_intervals;
 
-  for (vsize i = 0; i < covered.size (); i++)
+  for (vsize i = 0; i < collisions_.size (); i++)
     {
-      if (!covered[i]->is_live ())
-        continue;
-
-      if (Beam::has_interface (covered[i]) && is_cross_staff (covered[i]))
-        continue;
-
-      Box b;
-      for (Axis a = X_AXIS; a < NO_AXES; incr (a))
-        b[a] = covered[i]->extent (common[a], a);
-
-      if (b[X_AXIS].is_empty () || b[Y_AXIS].is_empty ())
-        continue;
-
-      if (intersection (b[X_AXIS], x_span).is_empty ())
+      if (collisions_[i].x_ < 0 || collisions_[i].x_ > x_span_)
         continue;
 
-      filtered.push_back (covered[i]);
-      Grob *head_stem = Rhythmic_head::get_stem (covered[i]);
-      if (head_stem && Stem::is_normal_stem (head_stem)
-          && Note_head::has_interface (covered[i]))
-        {
-          if (Stem::get_beam (head_stem))
-            {
-              /*
-                We must assume that stems are infinitely long in this
-                case, as asking for the length of the stem typically
-                leads to circular dependencies.
-
-                This strategy assumes that we don't want to handle the
-                collision of beams in opposite non-forced directions
-                with this code, where shortening the stems of both
-                would resolve the problem, eg.
-
-                 x    x
-                |    |
-                =====
-
-                =====
-                |   |
-                x   x
-
-                Such beams would need a coordinating grob to resolve
-                the collision, since both will likely want to occupy
-                the centerline.
-              */
-              Direction stemdir = get_grob_direction (head_stem);
-              b[Y_AXIS][stemdir] = stemdir * infinity_f;
-            }
-          else
-            {
-              // TODO - should we include the extent of the stem here?
-            }
-        }
-
-      if (b[Y_AXIS].length () < min_y_size)
+      if (collisions_[i].y_.length () < min_y_size)
         continue;
 
-      Direction d = LEFT;
-      do
+      for (LEFT_and_RIGHT (d))
         {
-          Real x = b[X_AXIS][d] - x_span[LEFT];
-          Real dy = slope * x;
+          Real dy = slope * collisions_[i].x_;
 
-          Direction yd = DOWN;
           Interval disallowed;
-          do
+          for (DOWN_and_UP (yd))
             {
-              Real left_y = b[Y_AXIS][yd];
-
-              left_y -= dy;
-
-              // Translate back to beam as ref point.
-              left_y -= me->relative_coordinate (common[Y_AXIS], Y_AXIS);
-
+              Real left_y = collisions_[i].y_[yd] - dy;
               disallowed[yd] = left_y;
             }
-          while (flip (&yd) != DOWN);
 
           forbidden_intervals.push_back (disallowed);
         }
-      while (flip (&d) != LEFT);
     }
 
-  Grob_array *arr
-    = Pointer_group_interface::get_grob_array (me,
-                                               ly_symbol2scm ("covered-grobs"));
-  arr->set_array (filtered);
-
   vector_sort (forbidden_intervals, Interval::left_less);
-  Real epsilon = 1.0e-10;
+  Real beam_left_y = unquanted_y_[LEFT];
   Interval feasible_beam_placements (beam_left_y, beam_left_y);
 
-  /*
-    forbidden_intervals contains a vector of intervals in which
-    the beam cannot start.  it iterates through these intervals,
-    pushing feasible_beam_placements epsilon over or epsilon under a
-    collision.  when this type of change happens, the loop is marked
-    as "dirty" and re-iterated.
-
-    TODO: figure out a faster ways that this loop can happen via
-    a better search algorithm and/or OOP.
-  */
-
-  bool dirty = false;
-  do
-    {
-      dirty = false;
-      for (vsize i = 0; i < forbidden_intervals.size (); i++)
-        {
-          Direction d = DOWN;
-          do
-            {
-              if (forbidden_intervals[i][d] == d * infinity_f)
-                feasible_beam_placements[d] = d * infinity_f;
-              else if (forbidden_intervals[i].contains (feasible_beam_placements[d]))
-                {
-                  feasible_beam_placements[d] = d * epsilon + forbidden_intervals[i][d];
-                  dirty = true;
-                }
-            }
-          while (flip (&d) != DOWN);
-        }
-    }
-  while (dirty);
+  Interval_minefield minefield (feasible_beam_placements, 0.0);
+  for (vsize i = 0; i < forbidden_intervals.size (); i++)
+    minefield.add_forbidden_interval (forbidden_intervals[i]);
+  minefield.solve ();
+  feasible_beam_placements = minefield.feasible_placements ();
 
   // if the beam placement falls out of the feasible region, we push it
   // to infinity so that it can never be a feasible candidate below
-  Direction d = DOWN;
-  do
+  for (DOWN_and_UP (d))
     {
       if (!feasible_left_point.contains (feasible_beam_placements[d]))
         feasible_beam_placements[d] = d * infinity_f;
     }
-  while (flip (&d) != DOWN);
 
   if ((feasible_beam_placements[UP] == infinity_f && feasible_beam_placements[DOWN] == -infinity_f) && !feasible_left_point.is_empty ())
     {
@@ -823,13 +847,10 @@ Beam::shift_region_to_valid (SCM grob, SCM posns)
   else
     {
       // We are completely screwed.
-      me->warning (_ ("no viable initial configuration found: may not find good beam slope"));
+      beam_->warning (_ ("no viable initial configuration found: may not find good beam slope"));
     }
 
-  pos = Drul_array<Real> (beam_left_y, (beam_left_y + beam_dy));
-  scale_drul (&pos, 1 / Staff_symbol_referencer::staff_space (me));
-
-  return ly_interval2scm (pos);
+  unquanted_y_ = Drul_array<Real> (beam_left_y, (beam_left_y + beam_dy));
 }
 
 void
@@ -868,8 +889,7 @@ Beam_scoring_problem::generate_quants (vector<Beam_configuration *> *scores) con
                                             Interval (unshifted_quants[i],
                                                       unshifted_quants[j]));
 
-        Direction d = LEFT;
-        do
+        for (LEFT_and_RIGHT (d))
           {
             if (!quant_range_[d].contains (c->y[d]))
               {
@@ -878,7 +898,6 @@ Beam_scoring_problem::generate_quants (vector<Beam_configuration *> *scores) con
                 break;
               }
           }
-        while (flip (&d) != LEFT);
         if (c)
           scores->push_back (c);
       }
@@ -956,6 +975,9 @@ Beam_scoring_problem::solve () const
       return unquanted_y_;
     }
 
+  if (to_boolean (beam_->get_property ("skip-quanting")))
+    return unquanted_y_;
+
   Beam_configuration *best = NULL;
 
   bool debug
@@ -1020,6 +1042,15 @@ Beam_scoring_problem::solve () const
 #endif
 
   junk_pointers (configs);
+  if (align_broken_intos_)
+    {
+      Interval normalized_endpoints = robust_scm2interval (beam_->get_property ("normalized-endpoints"), Interval (0, 1));
+      Real y_length = final_positions[RIGHT] - final_positions[LEFT];
+
+      final_positions[LEFT] += normalized_endpoints[LEFT] * y_length;
+      final_positions[RIGHT] -= (1 - normalized_endpoints[RIGHT]) * y_length;
+    }
+
   return final_positions;
 }
 
@@ -1032,10 +1063,13 @@ Beam_scoring_problem::score_stem_lengths (Beam_configuration *config) const
 
   for (vsize i = 0; i < stem_xpositions_.size (); i++)
     {
+      if (!is_normal_[i])
+        continue;
+
       Real x = stem_xpositions_[i];
-      Real dx = x_span_.delta ();
+      Real dx = x_span_;
       Real beam_y = dx
-                    ? config->y[RIGHT] * (x - x_span_[LEFT]) / dx + config->y[LEFT] * (x_span_[RIGHT] - x) / dx
+                    ? config->y[RIGHT] * x / dx + config->y[LEFT] * (x_span_ - x) / dx
                     : (config->y[RIGHT] + config->y[LEFT]) / 2;
       Real current_y = beam_y + base_lengths_[i];
       Real length_pen = parameters_.STEM_LENGTH_DEMERIT_FACTOR;
@@ -1059,10 +1093,18 @@ Beam_scoring_problem::score_stem_lengths (Beam_configuration *config) const
     }
 
   /* Divide by number of stems, to make the measure scale-free. */
-  Direction d = DOWN;
-  do
+  for (DOWN_and_UP (d))
     score[d] /= max (count[d], 1);
-  while (flip (&d) != DOWN);
+
+  /*
+    sometimes, two perfectly symmetric kneed beams will have the same score
+    and can either be quanted up or down.
+
+    we choose the quanting in the direction of the slope so that the first stem
+    always seems longer, reaching to the second, rather than squashed.
+  */
+  if (is_knee_ && count[LEFT] == count[RIGHT] && count[LEFT] == 1 && unquanted_y_.delta ())
+    score[Direction (sign (unquanted_y_.delta ()))] += score[Direction (sign (unquanted_y_.delta ()))] < 1.0 ? 0.01 : 0.0;
 
   config->add (score[LEFT] + score[RIGHT], "L");
 }
@@ -1084,7 +1126,7 @@ Beam_scoring_problem::score_slope_direction (Beam_configuration *config) const
     {
       if (!dy)
         {
-          if (fabs (damped_dy / x_span_.delta ()) > parameters_.ROUND_TO_ZERO_SLOPE)
+          if (fabs (damped_dy / x_span_) > parameters_.ROUND_TO_ZERO_SLOPE)
             dem += parameters_.DAMPING_DIRECTION_PENALTY;
           else
             dem += parameters_.HINT_DIRECTION_PENALTY;
@@ -1159,27 +1201,29 @@ Beam_scoring_problem::score_forbidden_quants (Beam_configuration *config) const
 {
   Real dy = config->y.delta ();
 
-  Real extra_demerit = parameters_.SECONDARY_BEAM_DEMERIT
-                       / max (edge_beam_counts_[LEFT], edge_beam_counts_[RIGHT]);
-
-  Direction d = LEFT;
+  Real extra_demerit =
+    parameters_.SECONDARY_BEAM_DEMERIT
+    / max (edge_beam_counts_[LEFT], edge_beam_counts_[RIGHT]);
+  
   Real dem = 0.0;
   Real eps = parameters_.BEAM_EPS;
 
-  do
+  for (LEFT_and_RIGHT (d))
     {
       for (int j = 1; j <= edge_beam_counts_[d]; j++)
         {
           Direction stem_dir = edge_dirs_[d];
 
           /*
-            The 2.2 factor is to provide a little leniency for
+            The fudge_factor is to provide a little leniency for
             borderline cases. If we do 2.0, then the upper outer line
             will be in the gap of the (2, sit) quant, leading to a
-            false demerit.
+            false demerit. By increasing the fudge factor to 2.2, we
+            fix this case.
           */
-          Real gap1 = config->y[d] - stem_dir * ((j - 1) * beam_translation_ + beam_thickness_ / 2 - line_thickness_ / 2.2);
-          Real gap2 = config->y[d] - stem_dir * (j * beam_translation_ - beam_thickness_ / 2 + line_thickness_ / 2.2);
+          Real fudge_factor = 2.2;
+          Real gap1 = config->y[d] - stem_dir * ((j - 1) * beam_translation_ + beam_thickness_ / 2 - line_thickness_ / fudge_factor);
+          Real gap2 = config->y[d] - stem_dir * (j * beam_translation_ - beam_thickness_ / 2 + line_thickness_ / fudge_factor);
 
           Interval gap;
           gap.add_point (gap1);
@@ -1193,8 +1237,15 @@ Beam_scoring_problem::score_forbidden_quants (Beam_configuration *config) const
 
                 /*
                   this parameter is tuned to grace-stem-length.ly
+                  retuned from 0.40 to 0.39 by MS because of slight increases
+                  in gap.length () resulting from measuring beams at real ends
+                  instead of from the middle of stems.
+
+                  TODO:
+                  This function needs better comments so we know what is forbidden
+                  and why.
                 */
-                Real fixed_demerit = 0.4;
+                Real fixed_demerit = 0.39;
 
                 dem += extra_demerit
                        * (fixed_demerit
@@ -1202,8 +1253,9 @@ Beam_scoring_problem::score_forbidden_quants (Beam_configuration *config) const
               }
         }
     }
-  while ((flip (&d)) != LEFT);
 
+  config->add (dem, "Fl");
+  dem = 0.0;
   if (max (edge_beam_counts_[LEFT], edge_beam_counts_[RIGHT]) >= 2)
     {
       Real straddle = 0.0;
@@ -1211,8 +1263,7 @@ Beam_scoring_problem::score_forbidden_quants (Beam_configuration *config) const
       Real inter = 0.5;
       Real hang = 1.0 - (beam_thickness_ - line_thickness_) / 2;
 
-      Direction d = LEFT;
-      do
+      for (LEFT_and_RIGHT (d))
         {
           if (edge_beam_counts_[d] >= 2
               && fabs (config->y[d] - edge_dirs_[d] * beam_translation_) < staff_radius_ + inter)
@@ -1240,10 +1291,9 @@ Beam_scoring_problem::score_forbidden_quants (Beam_configuration *config) const
                 dem += extra_demerit;
             }
         }
-      while (flip (&d) != LEFT);
     }
 
-  config->add (dem, "F");
+  config->add (dem, "Fs");
 }
 
 void
@@ -1261,16 +1311,20 @@ Beam_scoring_problem::score_collisions (Beam_configuration *config) const
       Real dist = infinity_f;
       if (!intersection (beam_y, collision_y).is_empty ())
         dist = 0.0;
-      else
+      else 
         dist = min (beam_y.distance (collision_y[DOWN]),
                     beam_y.distance (collision_y[UP]));
 
+      
       Real scale_free
-        = max (parameters_.COLLISION_PADDING - dist, 0.0) /
-          parameters_.COLLISION_PADDING;
-      demerits
-      += collisions_[i].base_penalty_ *
+        = max (parameters_.COLLISION_PADDING - dist, 0.0)
+          / parameters_.COLLISION_PADDING;
+      Real collision_demerit = collisions_[i].base_penalty_ *
          pow (scale_free, 3) * parameters_.COLLISION_PENALTY;
+
+      if (collision_demerit > 0) {
+        demerits += collision_demerit;
+      }
     }
 
   config->add (demerits, "C");