]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/beaming-pattern.cc
Web-ja: update introduction
[lilypond.git] / lily / beaming-pattern.cc
index a0fa25e7f7a782b2aeba4fa045492ec6c89cfb9a..46a46a5d2ea529aa4c1e09836413f4ee0b708d05 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   This file is part of LilyPond, the GNU music typesetter.
 
-  Copyright (C) 1999--2011 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
+  Copyright (C) 1999--2015 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
 
   LilyPond is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -19,6 +19,7 @@
 
 #include "context.hh"
 #include "beaming-pattern.hh"
+#include "misc.hh"
 
 /*
   Represents a stem belonging to a beam. Sometimes (for example, if the stem
@@ -39,16 +40,20 @@ Beam_rhythmic_element::Beam_rhythmic_element ()
   beam_count_drul_[LEFT] = 0;
   beam_count_drul_[RIGHT] = 0;
   invisible_ = false;
-
+  factor_ = Rational (1);
+  tuplet_start_ = false;
 }
 
-Beam_rhythmic_element::Beam_rhythmic_element (Moment m, int i, bool inv)
+Beam_rhythmic_element::Beam_rhythmic_element (Moment m, int i, bool inv,
+                                              Rational factor, bool tuplet_start)
 {
   start_moment_ = m;
   rhythmic_importance_ = 0;
   beam_count_drul_[LEFT] = i;
   beam_count_drul_[RIGHT] = i;
   invisible_ = inv;
+  factor_ = factor;
+  tuplet_start_ = tuplet_start;
 }
 
 void
@@ -97,16 +102,19 @@ Beaming_pattern::flag_direction (Beaming_options const &options, vsize i) const
 
   if (count <= left_count && count <= right_count)
     return CENTER;
-
-  // Try to avoid sticking-out flags as much as possible by pointing my flags
-  // at the neighbour with the most flags.
-  else if (right_count > left_count)
-    return RIGHT;
-  else if (left_count > right_count)
-    return LEFT;
+  else if (!options.strict_beat_beaming_)
+    {
+      // Try to avoid sticking-out flags as much as possible by pointing
+      // my flags at the neighbor with the most flags.
+      if (right_count > left_count)
+        return RIGHT;
+      else if (left_count > right_count)
+        return LEFT;
+    }
 
   // If all else fails, point the beamlet away from the important moment.
-  return (infos_[i].rhythmic_importance_ <= infos_[i + 1].rhythmic_importance_) ? RIGHT : LEFT;
+  return (infos_[i].rhythmic_importance_ < infos_[i + 1].rhythmic_importance_)
+         ? RIGHT : LEFT;
 }
 
 void
@@ -121,11 +129,11 @@ Beaming_pattern::de_grace ()
 void
 Beaming_pattern::beamify (Beaming_options const &options)
 {
-  unbeam_invisible_stems ();
-
   if (infos_.size () <= 1)
     return;
 
+  unbeam_invisible_stems ();
+
   if (infos_[0].start_moment_.grace_part_)
     de_grace ();
 
@@ -135,68 +143,173 @@ Beaming_pattern::beamify (Beaming_options const &options)
 
   find_rhythmic_importance (options);
 
+  vector <Direction> flag_directions;
+  // Get the initial flag directions
+  for (vsize i = 0; i < infos_.size (); i++)
+    flag_directions.push_back (flag_direction (options, i));
+
+  // Correct flag directions for subdivision
   for (vsize i = 1; i < infos_.size () - 1; i++)
     {
-      Direction non_flag_dir = other_dir (flag_direction (options, i));
-      if (non_flag_dir)
+      if ((flag_directions[i] == CENTER) && (flag_directions[i - 1] == LEFT))
+        flag_directions[i] = RIGHT;
+      if ((flag_directions[i] == CENTER) && (flag_directions[i + 1] == RIGHT))
+        flag_directions[i] = LEFT;
+    }
+
+  // Set the count on each side of the stem
+  // We need to run this code twice to make both the
+  // left and the right counts work properly
+  for (int i = 0; i < 2; i++)
+    for (vsize i = 1; i < infos_.size () - 1; i++)
+      {
+        Direction non_flag_dir = -flag_directions[i];
+        if (non_flag_dir)
+          {
+            int count =
+                (infos_[i + 1].rhythmic_importance_ < 0 &&
+                 options.subdivide_beams_)
+                        // we're left of a subdivision
+                ?  (i != infos_.size () - 2)
+                   // respect the beam count for shortened beams ...
+                   ? max (beam_count_for_rhythmic_position (i + 1),
+                          beam_count_for_length (remaining_length (i + 1)))
+                   // ... except if there's only one trailing stem
+                   : beam_count_for_rhythmic_position (i + 1)
+
+                // we're at any other stem
+                : min (min (infos_[i].count (non_flag_dir),
+                            infos_[i + non_flag_dir].count (-non_flag_dir)),
+                       infos_[i - non_flag_dir].count (non_flag_dir));
+
+            // Ensure at least one beam is left, even for groups longer than 1/8
+            count = max (count, 1);
+
+            infos_[i].beam_count_drul_[non_flag_dir] = count;
+          }
+      }
+}
+
+/*
+   Set the tuplet start moment as necessary
+*/
+void
+update_tuplet (Moment start_moment, Rational factor, Moment *tuplet_start_moment)
+{
+  int tuplet_number = (int) factor.den ();
+  if ((tuplet_number > 1) && (tuplet_start_moment->num () < 0))
+    *tuplet_start_moment = start_moment;
+  else if (tuplet_number == 1)
+    *tuplet_start_moment = Moment (-1, 1);
+}
+
+/*
+   Get the group start position, the next group starting position, and the
+   next beat starting position, given start_moment, base_moment,
+   grouping, and factor
+*/
+void
+find_location (SCM grouping, Moment base_moment, Moment start_moment,
+               Rational factor, Moment *group_pos, Moment *next_group_pos,
+               Moment *next_beat_pos)
+{
+  *group_pos = Moment (0);
+  *next_group_pos = Moment (0);
+  *next_beat_pos = base_moment;
+
+  while (*next_beat_pos <= start_moment)
+    *next_beat_pos += base_moment;
+
+  while (*next_group_pos < *next_beat_pos)
+    {
+      I64 group_count = 1;  //default -- 1 base moments in a beam
+      if (scm_is_pair (grouping))
         {
-          int importance = (non_flag_dir == LEFT)
-                           ? infos_[i].rhythmic_importance_ : infos_[i + 1].rhythmic_importance_;
-          int count = (importance < 0 && options.subdivide_beams_)
-                      ? 1 : min (infos_[i].count (non_flag_dir),
-                                 infos_[i + non_flag_dir].count (-non_flag_dir));
+          group_count = scm_to_int (scm_car (grouping));
+          grouping = scm_cdr (grouping);
+        }
 
-          infos_[i].beam_count_drul_[non_flag_dir] = count;
+      // If we have a tuplet, the count should be determined from
+      // the maximum tuplet size for beamed tuplets.
+      U64 tuplet_number = factor.den ();
+      if (tuplet_number > 1U)
+        {
+          // We use 1/8 as the base moment for the tuplet because it's
+          // the largest beamed value.  If the tuplet is shorter, it's
+          // OK, the code still works
+          I64 test_count = ( Moment (Rational (1, 8) / factor) / base_moment).num ();
+          if (test_count > group_count) group_count = test_count;
         }
+      *group_pos = *next_group_pos;
+      *next_group_pos = *group_pos + Rational(group_count) * base_moment;
     }
 }
 
 void
 Beaming_pattern::find_rhythmic_importance (Beaming_options const &options)
 {
-  Moment measure_pos (0);
+  Moment group_pos (0);  // 0 is the start of the first group
+  Moment next_group_pos (0);
+  Moment next_beat_pos (options.base_moment_);
+  Moment tuplet_start_moment (-1, 1);
+  I64 tuplet_number = 1;
+
   SCM grouping = options.grouping_;
   vsize i = 0;
 
+  // Find where we are in the beat structure of the measure
+  if (infos_.size ())
+    find_location (grouping, options.base_moment_, infos_[i].start_moment_,
+                   infos_[i].factor_, &group_pos, &next_group_pos, &next_beat_pos);
+
   // Mark the importance of stems that start at a beat or a beat group.
   while (i < infos_.size ())
     {
-      // If a beat grouping is not specified, default to 2 beats per group.
-      int count = 2;
-      if (scm_is_pair (grouping))
-        {
-          count = scm_to_int (scm_car (grouping));
-          grouping = scm_cdr (grouping);
-        }
-
+      if ((next_beat_pos > next_group_pos)
+          || (infos_[i].start_moment_ > next_beat_pos))
+        // Find the new group ending point
+        find_location (grouping, options.base_moment_, infos_[i].start_moment_,
+                       infos_[i].factor_, &group_pos, &next_group_pos, &next_beat_pos);
       // Mark the start of this beat group
-      if (infos_[i].start_moment_ == measure_pos)
+      if (infos_[i].start_moment_ == group_pos)
         infos_[i].rhythmic_importance_ = -2;
-
-      // Mark the start of each unit up to the end of this beat group.
-      for (int unit = 1; unit <= count; unit++)
+      // Work through the end of the beat group or the end of the beam
+      while (i < infos_.size () && infos_[i].start_moment_ < next_group_pos)
         {
-          Moment next_measure_pos = measure_pos + options.base_moment_;
-
-          while (i < infos_.size () && infos_[i].start_moment_ < next_measure_pos)
+          // Set the tuplet start as necessary
+          update_tuplet (infos_[i].start_moment_, infos_[i].factor_, &tuplet_start_moment);
+          Moment dt = infos_[i].start_moment_ - group_pos;
+          Rational tuplet = infos_[i].factor_;
+          Moment tuplet_moment (tuplet);
+          Moment tuplet_dt = infos_[i].start_moment_ - tuplet_start_moment;
+          tuplet_number = tuplet.den ();
+          // set the beat end and increment the next beat
+          if (infos_[i].start_moment_ == next_beat_pos)
             {
-              Moment dt = infos_[i].start_moment_ - measure_pos;
-
-              // The rhythmic importance of a stem between beats depends on its fraction
-              // of a beat: those stems with a lower denominator are deemed more
-              // important.
-              // FIXME: This is not the right way to do things for tuplets. For example,
-              // in an 8th-note triplet with a quarter-note beat, 1/3 of a beat should be
-              // more important than 1/2.
-              if (infos_[i].rhythmic_importance_ >= 0)
-                infos_[i].rhythmic_importance_ = (int) (dt / options.base_moment_).den ();
-
-              i++;
+              infos_[i].rhythmic_importance_ = -1;
+              next_beat_pos += options.base_moment_;
             }
+          // The rhythmic importance of a stem between beats depends on its fraction
+          // of a beat: those stems with a lower denominator are deemed more
+          // important.  For tuplets, we need to make sure that we use
+          // the fraction of the tuplet, instead of the fraction of
+          // a beat.
+          Moment ratio = (tuplet_number == 1)
+                         ? dt / options.base_moment_
+                         : tuplet_dt / Moment (1, 8) / tuplet_moment;
+          if (infos_[i].rhythmic_importance_ >= 0)
+            infos_[i].rhythmic_importance_ = (int) ratio.den ();
+
+          i++;
+        }
 
-          measure_pos = next_measure_pos;
-          if (i < infos_.size () && infos_[i].start_moment_ == measure_pos)
+      if (i < infos_.size () && infos_[i].start_moment_ == next_beat_pos)
+        {
+          if (tuplet_number == 1)
             infos_[i].rhythmic_importance_ = -1;
+          next_beat_pos += options.base_moment_;
+          if (infos_[i].start_moment_ == next_group_pos)
+            infos_[i].rhythmic_importance_ = -2;
         }
     }
 }
@@ -217,19 +330,20 @@ Beaming_pattern::unbeam_invisible_stems ()
         infos_[i].beam_count_drul_[RIGHT] = b;
       }
 
-  for (vsize i = infos_.size (); i--;)
-    if (infos_[i].invisible_)
-      {
-        int b = min (infos_[i].count (LEFT), infos_[i + 1].count (LEFT));
-        infos_[i].beam_count_drul_[LEFT] = b;
-        infos_[i].beam_count_drul_[RIGHT] = b;
-      }
+  if (infos_.size () > 1)
+    for (vsize i = infos_.size () - 1; i--;)
+      if (infos_[i].invisible_)
+        {
+          int b = min (infos_[i].count (LEFT), infos_[i + 1].count (LEFT));
+          infos_[i].beam_count_drul_[LEFT] = b;
+          infos_[i].beam_count_drul_[RIGHT] = b;
+        }
 }
 
 void
-Beaming_pattern::add_stem (Moment m, int b, bool invisible)
+Beaming_pattern::add_stem (Moment m, int b, bool invisible, Rational factor, bool tuplet_start)
 {
-  infos_.push_back (Beam_rhythmic_element (m, b, invisible));
+  infos_.push_back (Beam_rhythmic_element (m, b, invisible, factor, tuplet_start));
 }
 
 Beaming_pattern::Beaming_pattern ()
@@ -251,11 +365,31 @@ Beaming_pattern::start_moment (int i) const
 Moment
 Beaming_pattern::end_moment (int i) const
 {
-  Duration *dur = new Duration (2 + max (beamlet_count (i, LEFT),
-                                         beamlet_count (i, RIGHT)),
-                                0);
+  Duration dur (2 + max (beamlet_count (i, LEFT),
+                         beamlet_count (i, RIGHT)),
+                0);
+
+  return infos_.at (i).start_moment_
+         + infos_.at (i).factor_ * dur.get_length ();
+}
+
+Moment
+Beaming_pattern::remaining_length (int i) const
+{
+    return end_moment (infos_.size () - 1) - infos_[i].start_moment_;
+}
+
+int
+Beaming_pattern::beam_count_for_rhythmic_position (int idx) const
+{
+    // Calculate number of beams representing the rhythmic position of given stem
+    return intlog2(infos_[idx].start_moment_.main_part_.den()) - 2;
+}
 
-  return infos_.at (i).start_moment_ + dur->get_length ();
+int
+Beaming_pattern::beam_count_for_length (Moment len) const
+{
+    return intlog2(len.main_part_.den()) - 2 - intlog2(len.main_part_.num());
 }
 
 bool
@@ -264,8 +398,20 @@ Beaming_pattern::invisibility (int i) const
   return infos_.at (i).invisible_;
 }
 
+Rational
+Beaming_pattern::factor (int i) const
+{
+  return infos_.at (i).factor_;
+}
+
+bool
+Beaming_pattern::tuplet_start (int i) const
+{
+  return infos_.at (i).tuplet_start_;
+}
+
 /*
-    Split a beamin pattern at index i and return a new
+    Split a beaming pattern at index i and return a new
     Beaming_pattern containing the removed elements
 */
 Beaming_pattern *
@@ -280,7 +426,9 @@ Beaming_pattern::split_pattern (int i)
       count = max (beamlet_count (j, LEFT), beamlet_count (j, RIGHT));
       new_pattern->add_stem (start_moment (j),
                              count,
-                             invisibility (j));
+                             invisibility (j),
+                             factor (j),
+                             tuplet_start (j));
     }
   for (vsize j = i + 1; j < infos_.size ();)
     infos_.pop_back ();
@@ -292,6 +440,7 @@ Beaming_options::from_context (Context *context)
 {
   grouping_ = context->get_property ("beatStructure");
   subdivide_beams_ = to_boolean (context->get_property ("subdivideBeams"));
+  strict_beat_beaming_ = to_boolean (context->get_property ("strictBeatBeaming"));
   base_moment_ = robust_scm2moment (context->get_property ("baseMoment"),
                                     Moment (1, 4));
   measure_length_ = robust_scm2moment (context->get_property ("measureLength"),
@@ -302,4 +451,5 @@ Beaming_options::Beaming_options ()
 {
   grouping_ = SCM_EOL;
   subdivide_beams_ = false;
+  strict_beat_beaming_ = false;
 }