layout/layout

   1 #!/usr/bin/perl -w
   2
   3 use POSIX;
   4
   5 # Data structures:
   6 #  $ctx->{CmdLog}= undef                  } not in defobj
   7 #  $ctx->{CmdLog}[]= [ command args ]     } in defobj
   8 #  $ctx->{LocsMade}[]= $id
   9 #  $ctx->{Loc}{$id}{X}
  10 #  $ctx->{Loc}{$id}{Y}
  11 #  $ctx->{Loc}{$id}{A}  may be undef
  12 #  $ctx->{Trans}{X0}                  } transformation
  13 #  $ctx->{Trans}{Y0}                  }  matrix
  14 #  $ctx->{Trans}{XY}                  }
  15 #  $ctx->{Trans}{YX}                  }
  16 #  $ctx->{Trans}{XX}                  }
  17 #  $ctx->{Trans}{YY}                  }
  18 #  $ctx->{Trans}{AA}                  }
  19 #  $ctx->{Trans}{AS}                  }
  20 #
  21 #  $objs{$id}{CmdLog}
  22 #  $objs{$id}{Loc}
  23
  24 #$debug=1;
  25 open DEBUG, ($debug ? ">&2" : ">/dev/null") or die $!;
  26
  27 if ($debug) {
  28     select(DEBUG); $|=1;
  29     select(STDOUT); $|=1;
  30 }
  31
  32 sub canf ($$) {
  33     my ($converter,$defaulter)=@_;
  34     my ($spec,$v);
  35     return &$defaulter unless @al;
  36     $spec= shift @al;
  37     $v= &$converter($spec);
  38     dv('canf ','$spec',$spec, '$v',$v);
  39     return $v;
  40 }
  41 sub can ($) { my ($c)=@_; canf($c, sub { die "too few args"; }); }
  42 sub cano ($$) { my ($c,$def)=@_; canf($c, sub { return $def }); }
  43
  44 $pi= atan2(0,-1);
  45
  46 %units_len= qw(- mm  mm 1  cm 10  m 1000);
  47 %units_ang= qw(- d   r 1); $units_ang{'d'}= 2*$pi / 360;
  48
  49 sub cva_len ($) { my ($sp)=@_; cva_units($sp,\%units_len); }
  50 sub cva_ang ($) { my ($sp)=@_; cva_units($sp,\%units_ang); }
  51 sub cva_absang ($) { input_absang(cva_ang($_[0])) }
  52 sub cva_units ($$) {
  53     my ($sp,$ua)=@_;
  54     my ($n,$u,$r);
  55     $sp =~ m/^([-0-9eE.]*[0-9.])([A-Za-z]*)$/
  56         or die "lexically invalid quantity";
  57     ($n,$u)= ($1,$2);
  58     $u=$ua->{'-'} unless length $u;
  59     defined $ua->{$u} or die "unknown unit $u";
  60     $r= $n * $ua->{$u};
  61     print DEBUG "cva_units($sp,)=$r ($n $u $ua->{$u})\n";
  62     return $r;
  63 }
  64 sub cva_idstr ($) {
  65     my ($sp)=@_;
  66     die "invalid id" unless $sp =~ m/^[a-z][_0-9A-Za-z]*$/;
  67     return $&;
  68 }
  69 sub cva_idex ($) {
  70     my ($sp,$id)=@_;
  71     my ($r,$d,$k);
  72     $id=cva_idstr($sp);
  73     die "unknown $id" unless defined $ctx->{Loc}{$id};
  74     $r= $ctx->{Loc}{$id};
  75     $d= "idex $id";
  76     foreach $k (sort keys %$r) { $d .= " $k=$r->{$k}"; }
  77     printf DEBUG "%s\n", $d;
  78     return $r;
  79 }
  80 sub cva_idnew ($) {
  81     my ($sp,$id)=@_;
  82     $id=cva_idstr($sp);
  83     die "duplicate $id" if exists $ctx->{Loc}{$id};
  84     exists $ctx->{Loc}{$id}{X};
  85     push @{ $ctx->{LocsMade} }, $id;
  86     return $ctx->{Loc}{$id};
  87 }
  88 sub cva_cmd ($) { return cva_idstr($_); }
  89 sub cva__enum ($$) {
  90     my ($sp,$el)=@_;
  91     return $sp if grep { $_ eq $sp } @$el;
  92     die "invalid option (permitted: @$el)";
  93 }
  94 sub cvam_enum { my (@e) = @_; return sub { cva__enum($_[0],\@e); }; }
  95
  96 sub cmd_abs {
  97     my ($x,$y);
  98     $nl= can(\&cva_idnew);
  99     $x= can(\&cva_len);
 100     $y= can(\&cva_len);
 101     ($nl->{X}, $nl->{Y})= input_abscoords($x,$y);
 102     $nl->{A}= cano(\&cva_absang, undef);
 103 }
 104
 105 sub cmd_rel {
 106     $from= can(\&cva_idex);
 107     $to= can(\&cva_idnew);
 108     $len= can(\&cva_len);
 109     $right= can(\&cva_len);
 110     $turn= cano(\&cva_ang, 0);
 111     $to->{X}= $from->{X} + $len * cos($from->{A}) + $right * sin($from->{A});
 112     $to->{Y}= $from->{Y} + $len * sin($from->{A}) - $right * cos($from->{A});
 113     $to->{A}= $from->{A} + $turn;
 114 }
 115
 116 sub evreff ($) {
 117     my ($pfx) = @_;
 118     $pfx . ($pfx =~ m/\}$|\]$/ ? '' : '->');
 119 }
 120 sub evr ($) {
 121     my ($v) = @_;
 122     return $v if $v !~ m/\W/ && $v =~ m/[A-Z]/ && $v =~ m/^[a-z_]/i;
 123     return $v if $v eq ($v+0.0);
 124     $v =~ s/[\\\']/\\$&/g;
 125     return "'$v'";
 126 }
 127 sub dv1 ($$$);
 128 sub dv1_kind ($$$$$$$) {
 129     my ($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixfmt,$ixesfn,$ixmapfn) = @_;
 130     my ($ix,$any);
 131     return 0 if $ref ne $ref_exp;
 132     $any=0;
 133     foreach $ix (&$ixesfn) {
 134         $any=1;
 135         my ($v)= &$ixmapfn($ix);
 136 #print STDERR "dv1_kind($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixmapfn) ix=$ix v=$v\n";
 137         dv1($pfx,$expr.sprintf($ixfmt,evr($ix)),$v);
 138     }
 139     if (!$any) {
 140         printf DEBUG "%s%s= $ixfmt\n", $pfx, $expr, ' ';
 141     }
 142     1;
 143 }
 144 sub dv1 ($$$) {
 145     return ;0 unless $debug;
 146     my ($pfx,$expr,$v) = @_;
 147     $ref= ref $v;
 148 #print STDERR "dv1 >$pfx|$ref<\n";
 149     if (!$ref) {
 150         printf DEBUG "%s%s= %s\n", $pfx,$expr, evr($v);
 151         return;
 152     } elsif ($ref eq 'SCALAR') {
 153         dv1($pfx, ($expr =~ m/^\$/ ? "\$$expr" : '${'.$expr.'}'), $$v);
 154         return;
 155     }
 156     $expr.='->' unless $expr =~ m/\]$|\}$/;
 157     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'ARRAY','[%s]',
 158                        sub { ($[ .. $#$v) },
 159                        sub { $v->[$_[0]] });
 160     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'HASH','{%s}',
 161                        sub { sort keys %$v },
 162                        sub { $v->{$_[0]} });
 163     printf DEBUG "%s%s is %s\n", $pfx, $expr, $ref;
 164 }
 165
 166 sub dv {
 167     my ($pfx,@l) = @_;
 168     my ($expr,$v,$ref);
 169     while (@l) {
 170         ($expr,$v,@l)=@l;
 171         dv1($pfx,$expr,$v);
 172     }
 173 }
 174
 175 sub loc_lin_comb ($$$) {
 176     my ($a,$b,$p) = @_;
 177     my ($q,$r) = 1.0-$p;
 178     map { $r->{$_} = $q * $a->{$_} + $p * $b->{$_} } qw(X Y A);
 179 #    dv("loc_lin_comb ",'$a',$a,'$b',$b,'$p',$p,'$r',$r);
 180     return $r;
 181 }
 182
 183 $psu_ulen= 4.5;
 184 $psu_edgelw= 0.5;
 185 $psu_ticklw= 0.1;
 186 $psu_ticksperu= 3;
 187 $psu_ticklen= 3.0;
 188 $psu_allwidth= 37.0/2;
 189 $psu_gauge= 9;
 190 $psu_sleeperlen= 17;
 191 $psu_sleeperlw= 15;
 192 $psu_raillw= 1.0;
 193
 194 sub o ($) {
 195     # fixme optional marking
 196     print "$_[0]" or die $!;
 197 }
 198
 199 sub o_path_begin () {
 200     o("      newpath\n");
 201     $o_path_verb= 'moveto';
 202 }
 203 sub o_path_point ($) {
 204     my ($pt)=@_;
 205     o("        $pt $o_path_verb\n");
 206     $o_path_verb= 'lineto';
 207 }
 208 sub o_path_stroke ($) {
 209     my ($width)=@_;
 210     o("        $width setlinewidth stroke\n");
 211 }
 212
 213 sub o_line ($$$) {
 214     my ($a,$b,$width)=@_;
 215     o_path_begin();
 216     o_path_point($a);
 217     o_path_point($b);
 218     o_path_stroke($width);
 219 }
 220
 221 sub psu_coords ($$$) {
 222     my ($ends,$inunit,$across)=@_;
 223     # $ends->[0]{X} etc.; $inunit 0 to 1 (but go to 1.5);
 224     # $across in mm, +ve to right.
 225     my (%ea_zo);
 226     $ea_zo{X}=$ea_zo{Y}=0;
 227     foreach $zo (qw(0 1)) {
 228         $prop= $zo ? $inunit : (1.0 - $inunit);
 229         $ea_zo{X} += $prop * ($ends->[$zo]{X} - $across * sin($ends->[0]{A}));
 230         $ea_zo{Y} += $prop * ($ends->[$zo]{Y} + $across * cos($ends->[0]{A}));
 231     }
 232 #    dv("psu_coords ", '$ends',$ends, '$inunit',$inunit, '$across',$across,
 233 #       '\\%ea_zo', \%ea_zo);
 234     return $ea_zo{X}." ".$ea_zo{Y};
 235 }
 236
 237 sub parametric_segment ($$$$$) {
 238     my ($endstatuses,$p0,$p1,$lenperp,$calcfn) = @_;
 239     # makes $p (global) go from $p0 to $p1  ($p1>$p0)
 240     # $ends is II, SI, IS, SS (I=actual lineobj end, S=in mid of lineobj)
 241     # $lenperp is the length of one unit p, ie the curve
 242     # must have a uniform `density' in parameter space
 243     # $calcfn is invoked with $p set and should return a loc
 244     # (ie, ref to X =>, Y =>, A =>).
 245     my ($pa,$pb,@ends,$side,$ppu,$e,$v,$tick);
 246     $ppu= $psu_ulen/$lenperp;
 247     my ($railctr)=($psu_gauge + $psu_raillw)*0.5;
 248     my ($tickend)=($psu_allwidth - $psu_ticklen);
 249     my ($tickpitch)=($psu_ulen / $psu_ticksperu);
 250     my ($sleeperctr)=($psu_ulen*0.5);
 251     my ($sleeperend)=($psu_sleeperlen*0.5);
 252 print DEBUG "ps $p0 $p1 $lenperp ($ppu)\n";
 253     for ($pa= $p0; $pa<$p1; $pa=$pb) {
 254         $pb= $pa + $ppu;
 255         $p= $pa; $ends[0]= @ends ? $ends[1] : &$calcfn;
 256         $p= $pb; $ends[1]= &$calcfn;
 257 #print DEBUG "pa $pa $ends[0]{X} $ends[0]{Y} $ends[0]{A}\n";
 258 #print DEBUG "pb $pb $ends[1]{X} $ends[1]{Y} $ends[1]{A}\n";
 259         $e= $pb<=$p1 ? 1.0 : ($p1-$pa)/$ppu;
 260         o("    gsave\n");
 261         o_path_begin();
 262         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,-$psu_allwidth));
 263         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,$psu_allwidth));
 264         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,$psu_allwidth));
 265         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,-$psu_allwidth));
 266         o("        closepath clip\n");
 267         foreach $side qw(-1 1) {
 268             o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$psu_allwidth),
 269                    psu_coords(\@ends,1.5,$side*$psu_allwidth),
 270                    $psu_edgelw);
 271             o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$railctr),
 272                    psu_coords(\@ends,1.5,$side*$railctr),
 273                    $psu_raillw);
 274             for ($tick=0; $tick<1.5; $tick+=$tickpitch/$psu_ulen) {
 275                 o_line(psu_coords(\@ends,$tick,$side*$psu_allwidth),
 276                        psu_coords(\@ends,$tick,$side*$tickend),
 277                        $psu_ticklw);
 278             }
 279         }
 280         o_line(psu_coords(\@ends,$sleeperctr,-$sleeperend),
 281                psu_coords(\@ends,$sleeperctr,+$sleeperend),
 282                $psu_sleeperlw);
 283         o("      grestore\n");
 284     }
 285 }
 286
 287 sub cmd_extend {
 288     my ($from,$to,$radius,$ctr,$beta,$ang,$how,$signum);
 289     $from= can(\&cva_idex);
 290     $to= can(\&cva_idnew);
 291     printf DEBUG "from $from->{X} $from->{Y} $from->{A}\n";
 292     die "no ang" unless defined $from->{A};
 293     $how= can(cvam_enum(qw(len upto ang uptoang parallel)));
 294     if ($how eq 'len') { $len= can(\&cva_len); }
 295     elsif ($how =~ m/ang$/) { $ang= can(\&cva_ang); }
 296     elsif ($how eq 'parallel' || $how eq 'upto') { $upto= can(\&cva_idex); }
 297     $radius= cano(\&cva_len, 'Inf'); # +ve is right hand bend
 298     if ($radius eq 'Inf') {
 299         print DEBUG "extend inf $len\n";
 300         if ($how eq 'ang') { die "len of straight spec by angle"; }
 301         if ($how eq 'upto') {
 302             $len= ($upto->{X} - $from->{X}) * cos($from->{A})
 303                 + ($upto->{Y} - $from->{Y}) * sin($from->{A});
 304         }
 305         printf DEBUG "len $len\n";
 306         $to->{X}= $from->{X} + $len * cos($from->{A});
 307         $to->{Y}= $from->{Y} + $len * sin($from->{A});
 308         $to->{A}= $from->{A};
 309         parametric_segment(II, 0.0, 1.0, $len, sub {
 310             loc_lin_comb($from, $to, $p);
 311         });
 312     } else {
 313         print DEBUG "radius >$radius<\n";
 314         $signum= $radius / abs($radius);
 315         $ctr->{X}= $from->{X} + $radius * sin($from->{A});
 316         $ctr->{Y}= $from->{Y} - $radius * cos($from->{A});
 317         if ($how eq 'upto') {
 318             $beta= atan2(-$signum * ($upto->{X} - $ctr->{X}),
 319                          $signum * ($upto->{Y} - $ctr->{Y}));
 320             $beta_interval= 1.0;
 321         } elsif ($how eq 'parallel') {
 322             $beta= $upto->{A};
 323             $beta_interval= 1.0;
 324         } elsif ($how eq 'uptoang') {
 325             $beta= input_absang($ang);
 326             $beta_interval= 2.0;
 327         } elsif ($how eq 'len') {
 328             $beta= $from->{A} - $signum * $len / abs($radius);
 329             $beta_interval= 2.0;
 330         } else {
 331             $beta= $from->{A} - $signum * $ang;
 332             $beta_interval= 2.0;
 333         }
 334     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
 335         $beta += $signum * 4.0 * $pi;
 336         for (;;) {
 337             $delta= $beta - $from->{A};
 338             last if $signum * $delta <= 0;
 339             $beta -= $signum * $beta_interval * $pi;
 340         }
 341     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
 342         $to->{A}= $beta;
 343         $to->{X}= $ctr->{X} - $radius * sin($beta);
 344         $to->{Y}= $ctr->{Y} + $radius * cos($beta);
 345         parametric_segment(II, 0.0, 1.0, abs($radius*$delta), sub {
 346             my ($beta) = $from->{A} + $delta * $p;
 347             return { X => $ctr->{X} - $radius * sin($beta),
 348                      Y => $ctr->{Y} + $radius * cos($beta),
 349                      A => $beta }
 350         });
 351     }
 352     printf DEBUG "to $to->{X} $to->{Y} $to->{A}\n";
 353 }
 354
 355 sub cmd__do {
 356     my ($id, $cmd, $loc);
 357     $ctx->{LocsMade}= [ ];
 358     $cmd= can(\&cva_cmd);
 359     &{ "cmd_$cmd" };
 360     die "too many args" if @al;
 361     foreach $id (@{ $ctx->{LocsMade} }) {
 362         $loc= $ctx->{Locs}{$id};
 363         o("%  point $id $loc->{X} $loc->{Y} ".ang2deg($loc->{A})."\n");
 364     }
 365 }
 366
 367 sub cmd__one {
 368     cmd__do();
 369 }
 370
 371 sub input_absang ($) {
 372     return $_ * $ctx->{Trans}{AA} + $ctx->{Trans}{A0};
 373 }
 374 sub input_abscoords ($$) {
 375     my ($in,$out, $i);
 376     ($in->{X}, $in->{Y})= @_;
 377     foreach $o (qw(X Y)) {
 378         $out->{$o}= $ctx->{Trans}{$o.0};
 379         foreach $i (qw(X Y)) {
 380             $out->{$o} += $ctx->{Trans}{"$i$o"} * $in->{$i};
 381         }
 382     }
 383     return ($out->{X}, $out->{Y});
 384 }
 385
 386 sub newctx () {
 387     $ctx= { Trans => { X0 => 0.0, Y0 => 0.0,
 388                        XY => 0.0, YX => 0.0,
 389                        A0 => 0.0, AA => 1.0,
 390                        XX => 1.0, YY => 1.0; } }
 391 }
 392
 393 sub cmd_defobj {
 394     $defobj_id= can(\&cva_idstr);
 395     die "nested defobj" if $defobj_save;
 396     die "repeated defobj" if exists $objs{$defobj_id};
 397     $defobj_save= $ctx;
 398     newctx();
 399     $ctx= { CmdLog => [ ] }
 400 }
 401
 402 sub cmd_enddefobj {
 403     die "unmatched enddefobj" unless $defobj_save;
 404     my ($bit);
 405     foreach $bit (qw(CmdLog Loc)) {
 406         $objs{$defobj_id}{$bit}= $ctx->{$bit};
 407     }
 408     $ctx= $defobj_save;
 409     $defobj_save= undef;
 410 }
 411
 412 sub cmd_obj { cmd__obj(1); }
 413 sub cmd_objflip { cmd__obj(-1); }
 414 sub cmd__obj ($) {
 415     my ($flipsignum)=@_;
 416     my ($obj_id, $ctx_save, $pfx);
 417     $obj_id= can(\&cva_idstr);
 418     $actual= can(\&cva_idex);
 419     $formal= can(\&cva_idstr);
 420     $obj= $objs{$obj_id};
 421     die "unknown obj $obj_id" unless $obj;
 422     $ctx_save= $ctx;
 423     newctx();
 424     o("%  obj $obj_id\n");
 425     $ctx->{Trans}{AA}= $flipsignum;
 426     $ctx->{Trans}{A0}= $formal->{A} - $actual->{A}/$flipsignum;
 427     $ctx->{Trans}{XX}= cos($ctx->{Trans}{A0});
 428     $ctx->{Trans}{YY}= $flipsignum * cos($ctx->{Trans}{A0});
 429     $ctx->{Trans}{XY}= sin($ctx->{Trans}{A0});
 430     $ctx->{Trans}{YX}= -$flipsignum * sin($ctx->{Trans}{A0});
 431     ($xformcv,$yformcv)= input_abscoords($formal->{X}, $formal->{Y});
 432     $ctx->{Trans}{X0}= $actual->{X} - $xformcv;
 433     $ctx->{Trans}{Y0}= $actual->{Y} - $yformcv;
 434     {
 435         local (@al);
 436         foreach $c ($obj->{CmdLog}) {
 437             @al= @$c;
 438             cmd__one();
 439         }
 440     }
 441     $pfx= cano(\&cva_idstr,'');
 442     if (length $pfx) {
 443         foreach $id (keys $ctx->{Loc}) {
 444             $newid= $pfx.$id;
 445             next if exists $ctx_save->{Loc}{$newid};
 446             $pt= $ctx->{Loc}{$id};
 447             $newpt= { A => input_absang($pt->{A}) };
 448             ($newpt->{X}, $newpt->{Y})= input_abscoords($pt->{X}, $pt->{Y});
 449             $ctx_save->{Loc}{$newid}= $newpt;
 450         }
 451     }
 452     $ctx= $ctx_save;
 453 }
 454
 455 $ptscale= 72/25.4 / 5.0;
 456
 457 o("%!\n".
 458   "  $ptscale $ptscale scale\n");
 459
 460 newctx();
 461
 462 while (<>) {
 463     next if m/^\s*\#/;
 464     chomp; s/^\s+//; s/\s+$//;
 465     @al= split /\s+/, $_;
 466     next unless @al;
 467     print DEBUG "=== @al\n";
 468     push @{ $ctx->{CmdLog} }, [ @al ] if exists $ctx->{CmdLog};
 469     cmd__one();
 470 }
 471 o("  showpage\n");