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add vcs lines to debian/control
[lilypond.git] / lily / accidental-placement.cc
index f8000479883144573436d5dfb4ad73b9ee897001..4a535c785783d937e3112d8221fef5dbbe2381a2 100644 (file)
@@ -1,40 +1,59 @@
 /*
-  accidental-placement.cc -- implement Accidental_placement
+  This file is part of LilyPond, the GNU music typesetter.
 
-  source file of the GNU LilyPond music typesetter
+  Copyright (C) 2002--2011 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
 
-  (c) 2002--2006 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
+  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+  (at your option) any later version.
 
+  LilyPond is distributed in the hope that it will be useful,
+  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+  GNU General Public License for more details.
 
+  You should have received a copy of the GNU General Public License
+  along with LilyPond.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+*/
 
 #include "accidental-placement.hh"
-#include "skyline.hh"
+
+#include "accidental-interface.hh"
+#include "item.hh"
 #include "music.hh"
-#include "pitch.hh"
-#include "warn.hh"
+#include "note-collision.hh"
 #include "note-column.hh"
 #include "pointer-group-interface.hh"
-#include "note-collision.hh"
-#include "accidental-interface.hh"
-
+#include "rhythmic-head.hh"
+#include "skyline.hh"
+#include "stream-event.hh"
+#include "warn.hh"
 
-void
-Accidental_placement::add_accidental (Grob *me, Grob *a)
+static Pitch *
+accidental_pitch (Grob *acc)
 {
-  a->set_parent (me, X_AXIS);
-  a->set_property ("X-offset", Grob::x_parent_positioning_proc);
-  SCM cause = a->get_parent (Y_AXIS)->get_property ("cause");
+  SCM cause = acc->get_parent (Y_AXIS)->get_property ("cause");
 
-  Music *mcause = unsmob_music (cause);
+  Stream_event *mcause = unsmob_stream_event (cause);
   if (!mcause)
     {
-      programming_error ("note head has no music cause");
-      return;
+      programming_error ("note head has no event cause");
+      return 0;
     }
 
-  Pitch *p = unsmob_pitch (mcause->get_property ("pitch"));
+  return unsmob_pitch (mcause->get_property ("pitch"));
+}
 
+void
+Accidental_placement::add_accidental (Grob *me, Grob *a)
+{
+  Pitch *p = accidental_pitch (a);
+  if (!p)
+    return;
+
+  a->set_parent (me, X_AXIS);
+  a->set_property ("X-offset", Grob::x_parent_positioning_proc);
   int n = p->get_notename ();
 
   SCM accs = me->get_object ("accidental-grobs");
@@ -57,8 +76,8 @@ Accidental_placement::add_accidental (Grob *me, Grob *a)
 */
 void
 Accidental_placement::split_accidentals (Grob *accs,
-                                        Link_array__Grob_ *break_reminder,
-                                        Link_array__Grob_ *real_acc)
+                                        vector<Grob *> *break_reminder,
+                                        vector<Grob *> *real_acc)
 {
   for (SCM acs = accs->get_object ("accidental-grobs"); scm_is_pair (acs);
        acs = scm_cdr (acs))
@@ -66,94 +85,103 @@ Accidental_placement::split_accidentals (Grob *accs,
       {
        Grob *a = unsmob_grob (scm_car (s));
 
-       if (unsmob_grob (a->get_object ("tie")))
+       if (unsmob_grob (a->get_object ("tie"))
+           && !to_boolean (a->get_property ("forced")))
          break_reminder->push_back (a);
        else
          real_acc->push_back (a);
       }
 }
 
-/*
-  Accidentals are special, because they appear and disappear after
-  ties at will.
-*/
-Interval
-Accidental_placement::get_relevant_accidental_extent (Grob *me,
-                                                     Item *item_col,
-                                                     Grob *left_object)
+vector<Grob *>
+Accidental_placement::get_relevant_accidentals (vector<Grob *> const &elts, Grob *left)
 {
-  Link_array__Grob_ br, ra;
-  Link_array__Grob_ *which = 0;
-
-  Accidental_placement::split_accidentals (me, &br, &ra);
-  concat (br, ra);
+  vector<Grob *> br;
+  vector<Grob *> ra;
+  vector<Grob *> ret;
+  bool right = dynamic_cast<Item *> (left)->break_status_dir () == RIGHT;
 
-  if (dynamic_cast<Item *> (left_object)->break_status_dir () == RIGHT)
-    which = &br;
-  else
-    which = &ra;
+  for (vsize i = 0; i < elts.size (); i++)
+    {
+      split_accidentals (elts[i], &br, &ra);
 
-  Interval extent;
-  for (vsize i = 0; i < which->size (); i++)
-    extent.unite (which->at (i)->extent (item_col, X_AXIS));
+      ret.insert (ret.end (), ra.begin (), ra.end ());
 
-  if (!extent.is_empty ())
-    {
-      Real p = robust_scm2double (me->get_property ("left-padding"), 0.2);
-      extent[LEFT] -= p;
+      if (right)
+       ret.insert (ret.end (), br.begin (), br.end ());
     }
-
-  return extent;
+  return ret;
 }
 
 struct Accidental_placement_entry
 {
-  std::vector<Skyline_entry> left_skyline_;
-  std::vector<Skyline_entry> right_skyline_;
+  Skyline left_skyline_;
+  Skyline right_skyline_;
   Interval vertical_extent_;
-  std::vector<Box> extents_;
-  Link_array__Grob_ grobs_;
-  Real offset_;
-  int notename_;
-  Accidental_placement_entry ()
-  {
-    offset_ = 0.0;
-    notename_ = -1;
-  }
+  vector<Box> extents_;
+  vector<Grob *> grobs_;
 };
 
-static Interval all_accidental_vertical_extent;
 Real ape_priority (Accidental_placement_entry const *a)
 {
   return a->vertical_extent_[UP];
 }
 
-int ape_compare (Accidental_placement_entry *const &a,
-                Accidental_placement_entry *const &b)
+bool ape_less (Accidental_placement_entry *const &a,
+              Accidental_placement_entry *const &b)
 {
-  return sign (ape_priority (a) - ape_priority (b));
+  return ape_priority (a) < ape_priority (b);
 }
 
-int ape_rcompare (Accidental_placement_entry *const &a,
-                 Accidental_placement_entry *const &b)
+/*
+  This function provides a method for sorting accidentals that belong to the
+  same note. The accidentals that this function considers to be "smallest"
+  will be placed to the left of the "larger" accidentals.
+
+  Naturals are the largest (so that they don't get confused with cancellation
+  naturals); apart from that, we order according to the alteration (so
+  double-flats are the smallest).
+
+  Precondition: the accidentals are attached to NoteHeads of the same note
+  name -- the octaves, however, may be different.
+*/
+static bool
+acc_less (Grob *const &a, Grob *const &b)
 {
-  return -sign (ape_priority (a) - ape_priority (b));
+  Pitch *p = accidental_pitch (a);
+  Pitch *q = accidental_pitch (b);
+
+  if (!p || !q)
+    {
+      programming_error ("these accidentals do not have a pitch");
+      return false;
+    }
+
+  if (p->get_octave () != q->get_octave ())
+    return p->get_octave () < q->get_octave ();
+
+  if (p->get_alteration () == Rational (0))
+    return false;
+  if (q->get_alteration () == Rational (0))
+    return true;
+
+  return p->get_alteration () < q->get_alteration ();
 }
 
 /*
   TODO: should favor
 
-  b
-  b
+  *  b
+  b
 
   placement
 */
 void
-stagger_apes (Link_array__Accidental_placement_entry_ *apes)
+stagger_apes (vector<Accidental_placement_entry *> *apes)
 {
-  Link_array__Accidental_placement_entry_ asc = *apes;
+  vector<Accidental_placement_entry *> asc = *apes;
 
-  vector_sort (asc, &ape_compare);
+  vector_sort (asc, &ape_less);
 
   apes->clear ();
 
@@ -176,237 +204,289 @@ stagger_apes (Link_array__Accidental_placement_entry_ *apes)
   reverse (*apes);
 }
 
-/*
-  This routine computes placements of accidentals. During
-  add_accidental (), accidentals are already grouped by note, so that
-  octaves are placed above each other; they form columns. Then the
-  columns are sorted: the biggest columns go closest to the note.
-  Then the columns are spaced as closely as possible (using skyline
-  spacing).
-
-
-  TODO: more advanced placement. Typically, the accs should be placed
-  to form a C shape, like this
-
-
-  ##
-  b b
-  # #
-  b
-  b b
-
-  The naturals should be left of the C as well; they should
-  be separate accs.
-
-  Note that this placement problem looks NP hard, so we just use a
-  simple strategy, not an optimal choice.
-*/
+static vector<Accidental_placement_entry *>
+build_apes (SCM accs)
+{
+  vector<Accidental_placement_entry *> apes;
+  for (SCM s = accs; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
+    {
+      Accidental_placement_entry *ape = new Accidental_placement_entry;
 
-/*
-  TODO: there should be more space in the following situation
+      for (SCM t = scm_cdar (s); scm_is_pair (t); t = scm_cdr (t))
+       ape->grobs_.push_back (unsmob_grob (scm_car (t)));
 
+      apes.push_back (ape);
+    }
 
-  Natural + downstem
+  return apes;
+}
 
-  *
-  *  |_
-  *  | |    X
-  *  |_|   |
-  *    |   |
-  *
+static void
+set_ape_skylines (Accidental_placement_entry *ape,
+                 Grob **common, Real padding)
+{
+  vector<Grob *> accs (ape->grobs_);
+  vector_sort (accs, &acc_less);
+
+  /* We know that each accidental has the same note name and we assume that
+     accidentals in different octaves won't collide. If two or more
+     accidentals are in the same octave:
+     1) if they are the same accidental, print them in overstrike
+     2) otherwise, shift one to the left so they don't overlap. */
+  int last_octave = 0;
+  Real offset = 0;
+  Real last_offset = 0;
+  Rational last_alteration (0);
+  for (vsize i = accs.size (); i--;)
+    {
+      Grob *a = accs[i];
+      Pitch *p = accidental_pitch (a);
 
-*/
+      if (!p)
+       continue;
 
-MAKE_SCHEME_CALLBACK(Accidental_placement, calc_positioning_done, 1);
-SCM
-Accidental_placement::calc_positioning_done (SCM smob)
-{
-  Grob *me = unsmob_grob (smob);
-  if (!me->is_live ())
-    return SCM_BOOL_T;
+      if (i == accs.size () - 1 || p->get_octave () != last_octave)
+       {
+         last_offset = 0;
+         offset = a->extent (a, X_AXIS)[LEFT] - padding;
+       }
+      else if (p->get_alteration () == last_alteration)
+       a->translate_axis (last_offset, X_AXIS);
+      else /* Our alteration is different from the last one */
+       {
+         Real this_offset = offset - a->extent (a, X_AXIS)[RIGHT];
+         a->translate_axis (this_offset, X_AXIS);
 
-  SCM accs = me->get_object ("accidental-grobs");
-  if (!scm_is_pair (accs))
-    return SCM_BOOL_T;
+         last_offset = this_offset;
+         offset -= a->extent (a, X_AXIS).length () + padding;
+       }
 
-  /*
-    TODO: there is a bug in this code. If two accs are on the same
-    Y-position, they share an Ape, and will be printed in overstrike.
-  */
-  Link_array__Accidental_placement_entry_ apes;
-  for (SCM s = accs; scm_is_pair (s); s = scm_cdr (s))
-    {
-      Accidental_placement_entry *ape = new Accidental_placement_entry;
-      ape->notename_ = scm_to_int (scm_caar (s));
+      vector<Box> boxes = Accidental_interface::accurate_boxes (a, common);
+      ape->extents_.insert (ape->extents_.end (), boxes.begin (), boxes.end ());
 
-      for (SCM t = scm_cdar (s); scm_is_pair (t); t = scm_cdr (t))
-       ape->grobs_.push_back (unsmob_grob (scm_car (t)));
+      for (vsize j = boxes.size (); j--;)
+       ape->vertical_extent_.unite (boxes[j][Y_AXIS]);
 
-      apes.push_back (ape);
+      last_octave = p->get_octave ();
+      last_alteration = p->get_alteration ();
     }
+  ape->left_skyline_ = Skyline (ape->extents_, 0, Y_AXIS, LEFT);
+  ape->right_skyline_ = Skyline (ape->extents_, 0, Y_AXIS, RIGHT);
+}
 
-  Grob *common[] = {me, 0};
+static vector<Grob *>
+extract_heads_and_stems (vector<Accidental_placement_entry *> const &apes)
+{
+  vector<Grob *> note_cols;
+  vector<Grob *> ret;
 
-  /*
-    First we must extract *all* pointers. We can only determine
-    extents if we're sure that we've found the right common refpoint
-  */
-  Link_array__Grob_ note_cols, heads;
   for (vsize i = apes.size (); i--;)
     {
       Accidental_placement_entry *ape = apes[i];
       for (vsize j = ape->grobs_.size (); j--;)
        {
-         Grob *a = ape->grobs_[j];
-
-         if (common[Y_AXIS])
-           common[Y_AXIS] = common[Y_AXIS]->common_refpoint (a, Y_AXIS);
-         else
-           common[Y_AXIS] = a;
-
-         Grob *head = a->get_parent (Y_AXIS);
-
+         Grob *acc = ape->grobs_[j];
+         Grob *head = acc->get_parent (Y_AXIS);
          Grob *col = head->get_parent (X_AXIS);
+
          if (Note_column::has_interface (col))
            note_cols.push_back (col);
          else
-           heads.push_back (head);
+           ret.push_back (head);
        }
     }
 
   /*
-    This is a little kludgy: to get all notes, we look if there are
-    collisions as well.
+    This is a little kludgy: in case there are note columns without
+    accidentals, we get them from the Note_collision objects.
   */
   for (vsize i = note_cols.size (); i--;)
     {
       Grob *c = note_cols[i]->get_parent (X_AXIS);
       if (Note_collision_interface::has_interface (c))
        {
-         extract_grob_set (c, "elements", gs);
-
-         concat (note_cols, gs);
+         extract_grob_set (c, "elements", columns);
+         concat (note_cols, columns);
        }
     }
 
+  /* Now that we have all of the columns, grab all of the note-heads */
   for (vsize i = note_cols.size (); i--;)
-    concat (heads, extract_grob_array (note_cols[i], "note-heads"));
-
-  vector_sort (heads, default_compare);
-  uniq (heads);
-  common[Y_AXIS] = common_refpoint_of_array (heads, common[Y_AXIS], Y_AXIS);
-
-  for (vsize i = apes.size (); i--;)
-    {
-      Accidental_placement_entry *ape = apes[i];
-      ape->left_skyline_ = empty_skyline (LEFT);
-      ape->right_skyline_ = empty_skyline (RIGHT);
+    concat (ret, extract_grob_array (note_cols[i], "note-heads"));
 
-      for (vsize j = apes[i]->grobs_.size (); j--;)
-       {
-         Grob *a = apes[i]->grobs_[j];
+  /* Now that we have all of the heads, grab all of the stems */
+  for (vsize i = ret.size (); i--;)
+    if (Grob *s = Rhythmic_head::get_stem (ret[i]))
+      ret.push_back (s);
 
-         std::vector<Box> boxes = Accidental_interface::accurate_boxes (a, common);
+  vector_sort (ret, less<Grob *> ());
+  uniq (ret);
+  return ret;
+}
 
-         ape->extents_.insert (ape->extents_.end (), boxes.begin (), boxes.end ());
-         for (vsize j = boxes.size (); j--;)
-           {
-             insert_extent_into_skyline (&ape->left_skyline_, boxes[j], Y_AXIS, LEFT);
-             insert_extent_into_skyline (&ape->right_skyline_, boxes[j], Y_AXIS, RIGHT);
-           }
-       }
-    }
+static Grob *
+common_refpoint_of_accidentals (vector<Accidental_placement_entry *> const &apes, Axis a)
+{
+  Grob *ret = 0;
 
-  Interval total;
   for (vsize i = apes.size (); i--;)
-    {
-      Interval y;
-
-      for (vsize j = apes[i]->extents_.size (); j--;)
-       y.unite (apes[i]->extents_[j][Y_AXIS]);
-      apes[i]->vertical_extent_ = y;
-      total.unite (y);
-    }
-  all_accidental_vertical_extent = total;
-  stagger_apes (&apes);
+    for (vsize j = apes[i]->grobs_.size (); j--;)
+      {
+       if (!ret)
+         ret = apes[i]->grobs_[j];
+       else
+         ret = ret->common_refpoint (apes[i]->grobs_[j], a);
+      }
 
-  Accidental_placement_entry *head_ape = new Accidental_placement_entry;
-  common[X_AXIS] = common_refpoint_of_array (heads, common[X_AXIS], X_AXIS);
-  std::vector<Skyline_entry> head_skyline (empty_skyline (LEFT));
-  std::vector<Box> head_extents;
-  for (vsize i = heads.size (); i--;)
-    {
-      Box b (heads[i]->extent (common[X_AXIS], X_AXIS),
-            heads[i]->extent (common[Y_AXIS], Y_AXIS));
+  return ret;
+}
 
-      insert_extent_into_skyline (&head_skyline, b, Y_AXIS, LEFT);
-    }
+static Skyline
+build_heads_skyline (vector<Grob *> const &heads_and_stems,
+                    Grob **common)
+{
+  vector<Box> head_extents;
+  for (vsize i = heads_and_stems.size (); i--;)
+    head_extents.push_back (Box (heads_and_stems[i]->extent (common[X_AXIS], X_AXIS),
+                                heads_and_stems[i]->pure_height (common[Y_AXIS], 0, INT_MAX)));
 
-  head_ape->left_skyline_ = head_skyline;
-  head_ape->offset_ = 0.0;
+  return Skyline (head_extents, 0, Y_AXIS, LEFT);
+}
 
+/*
+  Position the apes, starting from the right, so that they don't collide.
+  Return the total width.
+*/
+static Interval
+position_apes (Grob *me,
+              vector<Accidental_placement_entry *> const &apes,
+              Skyline const &heads_skyline)
+{
   Real padding = robust_scm2double (me->get_property ("padding"), 0.2);
+  Skyline left_skyline = heads_skyline;
+  left_skyline.raise (-robust_scm2double (me->get_property ("right-padding"), 0));
 
-  std::vector<Skyline_entry> left_skyline = head_ape->left_skyline_;
-  heighten_skyline (&left_skyline,
-                   -robust_scm2double (me->get_property ("right-padding"), 0));
   /*
     Add accs entries right-to-left.
   */
+  Interval width;
+  Real last_offset = 0.0;
   for (vsize i = apes.size (); i-- > 0;)
     {
-      Real offset
-       = -skyline_meshing_distance (apes[i]->right_skyline_, left_skyline);
+      Accidental_placement_entry *ape = apes[i];
+
+      Real offset = -ape->right_skyline_.distance (left_skyline);
       if (isinf (offset))
-       offset = (i < apes.size () - 1) ? apes[i + 1]->offset_ : 0.0;
+       offset = last_offset;
       else
        offset -= padding;
 
-      apes[i]->offset_ = offset;
-
-      std::vector<Skyline_entry> new_left_skyline = apes[i]->left_skyline_;
-      heighten_skyline (&new_left_skyline, apes[i]->offset_);
-      merge_skyline (&new_left_skyline, left_skyline, LEFT);
+      Skyline new_left_skyline = ape->left_skyline_;
+      new_left_skyline.raise (offset);
+      new_left_skyline.merge (left_skyline);
       left_skyline = new_left_skyline;
-    }
 
-  for (vsize i = apes.size (); i--;)
-    {
-      Accidental_placement_entry *ape = apes[i];
+      /* Shift all of the accidentals in this ape */
       for (vsize j = ape->grobs_.size (); j--;)
-       ape->grobs_[j]->translate_axis (ape->offset_, X_AXIS);
+       ape->grobs_[j]->translate_axis (offset, X_AXIS);
+
+      for (vsize j = ape->extents_.size (); j--;)
+       width.unite (offset + ape->extents_[j][X_AXIS]);
+
+      last_offset = offset;
     }
 
-  Interval left_extent, right_extent;
-  Accidental_placement_entry *ape = apes[0];
+  return width;
+}
 
-  for (vsize i = ape->extents_.size (); i--;)
-    left_extent.unite (ape->offset_ + ape->extents_[i][X_AXIS]);
+/*
+  This routine computes placements of accidentals. During
+  add_accidental (), accidentals are already grouped by note, so that
+  octaves are placed above each other; they form columns. Then the
+  columns are sorted: the biggest columns go closest to the note.
+  Then the columns are spaced as closely as possible (using skyline
+  spacing).
 
-  ape = apes.back ();
-  for (vsize i = ape->extents_.size (); i--;)
-    right_extent.unite (ape->offset_ + ape->extents_[i][X_AXIS]);
 
-  left_extent[LEFT] -= robust_scm2double (me->get_property ("left-padding"), 0);
-  Interval width (left_extent[LEFT], right_extent[RIGHT]);
+  TODO: more advanced placement. Typically, the accs should be placed
+  to form a C shape, like this
 
-  SCM scm_width = ly_interval2scm (width);
-  me->flush_extent_cache (X_AXIS);
-  me->set_property ("X-extent", scm_width);
+  *     ##
+  *  b b
+  * # #
+  *  b
+  *    b b
+
+  The naturals should be left of the C as well; they should
+  be separate accs.
+
+  Note that this placement problem looks NP hard, so we just use a
+  simple strategy, not an optimal choice.
+*/
+
+/*
+  TODO: there should be more space in the following situation
+
+
+  Natural + downstem
+
+  *
+  *  |_
+  *  | |    X
+  *  |_|   |
+  *    |   |
+  *
+
+*/
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (Accidental_placement, calc_positioning_done, 1);
+SCM
+Accidental_placement::calc_positioning_done (SCM smob)
+{
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  if (!me->is_live ())
+    return SCM_BOOL_T;
+
+  me->set_property ("positioning-done", SCM_BOOL_T);
+
+  SCM accs = me->get_object ("accidental-grobs");
+  if (!scm_is_pair (accs))
+    return SCM_BOOL_T;
+
+  vector<Accidental_placement_entry *> apes = build_apes (accs);
+
+  Grob *common[] = {me, 0};
+
+  vector<Grob *> heads_and_stems = extract_heads_and_stems (apes);
+
+  common[Y_AXIS] = common_refpoint_of_accidentals (apes, Y_AXIS);
+  common[Y_AXIS] = common_refpoint_of_array (heads_and_stems, common[Y_AXIS], Y_AXIS);
+  common[X_AXIS] = common_refpoint_of_array (heads_and_stems, me, X_AXIS);
+  Real padding = robust_scm2double (me->get_property ("padding"), 0.2);
 
   for (vsize i = apes.size (); i--;)
-    delete apes[i];
+    set_ape_skylines (apes[i], common, padding);
+  Skyline heads_skyline = build_heads_skyline (heads_and_stems, common);
+
+  stagger_apes (&apes);
+  Interval width = position_apes (me, apes, heads_skyline);
+
+  me->flush_extent_cache (X_AXIS);
+  me->set_property ("X-extent", ly_interval2scm (width));
+
+  junk_pointers (apes);
 
   return SCM_BOOL_T;
 }
 
 ADD_INTERFACE (Accidental_placement,
-              "accidental-placement-interface",
               "Resolve accidental collisions.",
 
               /* properties */
               "accidental-grobs "
-              "left-padding "
+              "direction "
               "padding "
               "positioning-done "
-              "right-padding ")
+              "right-padding "
+              "script-priority "
+              );