chiark / gitweb /
default layer *
[trains.git] / layout / layout
1 #!/usr/bin/perl -w
2
3 use POSIX;
4 use strict;
5 no strict 'subs';
6
7 our $scale= 7.0;
8 our $ptscale= 72/25.4 / $scale;
9
10 our $psu_ulen= 4.5;
11 our $psu_edgelw= 0.5;
12 our $psu_ticklw= 0.1;
13 our $psu_ticksperu= 1;
14 our $psu_ticklen= 5.0;
15 our $psu_gauge= 9;
16 our $psu_sleeperlen= 17;
17 our $psu_sleeperlw= 15;
18 our $psu_raillw= 1.0;
19 our $psu_thinlw= 1.0;
20
21 our $lmu_marklw= 4;
22 our $lmu_marktpt= 11;
23 our $lmu_txtboxtxty= $lmu_marktpt * 0.300;
24 our $lmu_txtboxh= $lmu_marktpt * 1.100;
25 our $lmu_txtboxpadx= $lmu_marktpt * 0.335;
26 our $lmu_txtboxoff= $lmu_marklw / 2;
27 our $lmu_txtboxlw= 1;
28
29 our $olu_left= 10 * $scale;
30 our $olu_right= 217 * $scale - $olu_left;
31 our $olu_bottom= 20 * $scale;
32 our $olu_top= 270 * $scale - $olu_bottom;
33 our $olu_gap_x= 30;
34 our $olu_gap_y= 30;
35 our $olu_textheight= 15;
36 our $olu_textallowperc= $lmu_marktpt * 5.0/11;
37
38 our $pi= atan2(0,-1);
39 our $output_layer= '*';
40
41 sub allwidth2 ($) {
42     my ($radius)= @_;
43     return 27 unless defined $radius;
44     $radius= abs($radius);
45     return ($radius >= 450 ? 33 :
46             $radius >= 400 ? 35 :
47             37);
48 }
49 sub allwidth ($) { return allwidth2($_[0]) * 0.5; }
50
51 our $allwidthmax= allwidth(0);
52 our $allwidthmin= allwidth(undef);
53
54 # Data structures:
55 #  $ctx->{CmdLog}= undef                  } not in defobj
56 #  $ctx->{CmdLog}[]= [ command args ]     } in defobj
57 #  $ctx->{LocsMade}[]{Id}=  $id
58 #  $ctx->{LocsMade}[]{Neg}= $id
59 #  $ctx->{Loc}{$id}{X}
60 #  $ctx->{Loc}{$id}{Y}
61 #  $ctx->{Loc}{$id}{A}
62 #  $ctx->{Trans}{X}       # transformation.  is ev representing
63 #  $ctx->{Trans}{Y}       # new origin.  (is applied at _input_
64 #  $ctx->{Trans}{A}       # not at plot-time)
65 #  $ctx->{Trans}{R}       # but multiply all y coords by this!
66 #  $ctx->{Draw}           # sequence of one or more chrs from uc $drawers
67 #                         #  or X meaning never draw anything (eg in defobj)
68 #  $ctx->{Layer}{Level}
69 #  $ctx->{Layer}{Kind}
70 #
71 #  $objs{$id}{CmdLog}
72 #  $objs{$id}{Loc}
73 #  $objs{$id}{Part}       # 1 iff object is a part
74 #
75 #  $eopts[]{GlobRe}       # regexp for K
76 #  $eopts[]{LayerCheck}   # =$fn where &$fn($l) is true iff layer matches
77 #  $eopts[]{DrawMods}     # modifier chars for drawing
78
79 our $ctx;
80 our %objs;
81 our @eopts;
82 our @al; # current cmd
83
84 our $o='';
85 our $ol='';
86
87 our $param; # for parametric_curve
88 our $debug=0;
89
90 # ev_... functions
91 #
92 # Operate on Enhanced Vectors which are a location (coordinates) and a
93 # direction at that location.  Representation is a hash with members X
94 # Y and A (angle of the direction in radians, anticlockwise from
95 # East).  May be absolute, or interpreted as relative, according to
96 # context.
97 #
98 # Each function's first argument is a hashref whose X Y A members will
99 # be created or overwritten; this hashref will be returned (so you can
100 # use it `functionally' by passing {}).  The other arguments may be ev
101 # hashrefs, or other info.  The results are in general undefined if
102 # one of the arguments is the same hash as the result.
103
104 sub ev_byang ($$;$) {
105     # ev_byang(R, ANG,[LEN])
106     # result is evec of specified angle and length (default=1.0)
107     my ($res,$ang,$len)=@_;
108     $len=1.0 unless defined $len;
109     $res->{X}= $len * cos($ang);
110     $res->{Y}= $len * sin($ang);
111     $res->{A}= $ang;
112     $res;
113 }
114 sub ev_compose ($$$) {
115     # ev_compose(SUM_R, A,B);
116     # appends B to A, result is end of new B
117     # (B's X is forwards from end of A, Y is translating left from end of A)
118     # A may have a member R, which if provided then it should be 1.0 or -1.0,
119     # and B's Y and A will be multiplied by R first (ie, we can reflect);
120     my ($sum,$a,$b) = @_;
121     my ($r);
122     $r= defined $a->{R} ? $a->{R} : 1.0;
123     $sum->{X}= $a->{X} + $b->{X} * cos($a->{A}) - $r * $b->{Y} * sin($a->{A});
124     $sum->{Y}= $a->{Y} + $r * $b->{Y} * cos($a->{A}) + $b->{X} * sin($a->{A});
125     $sum->{A}= $a->{A} + $r * $b->{A};
126     $sum;
127 }
128 sub ev_decompose ($$$) {
129     # ev_decompose(B_R, A,SUM)
130     # computes B_R s.t. ev_compose({}, A, B_R) gives SUM
131     my ($b,$a,$sum)=@_;
132     my ($r,$brx,$bry);
133     $r= defined $a->{R} ? $a->{R} : 1.0;
134     $brx= $sum->{X} - $a->{X};
135     $bry= $r * ($sum->{Y} - $a->{Y});
136     $b->{X}= $brx * cos($a->{A}) + $bry * sin($a->{A});
137     $b->{Y}= $bry * cos($a->{A}) - $brx * sin($a->{A});
138     $b->{A}= $r * ($sum->{A} - $a->{A});
139     $b;
140 }
141 sub ev_lincomb ($$$$) {
142     # ev_linkcomb(RES,A,B,P)
143     # gives P*A + (1-P)*B
144     my ($r,$a,$b,$p) = @_;
145     my ($q) = 1.0-$p;
146     map { $r->{$_} = $q * $a->{$_} + $p * $b->{$_} } qw(X Y A);
147     $r;
148 }
149 sub ev_bearing ($$) {
150     # ev_bearing(A,B)
151     # returns bearing of B from A
152     # value returned is in [ A->{A}, A->{A} + 2*$pi >
153     # A->{A} and B->{A} are otherwise ignored
154     my ($a,$b)= @_;
155     my ($r);
156     $r= atan2($b->{Y} - $a->{Y},
157               $b->{X} - $a->{X});
158     $r -= 4.0 * $pi;
159     while ($r < $a->{A}) { $r += 2.0 * $pi; }
160     $r;
161 }                
162 sub v_dist ($$) {
163     # v_dist(A,B)
164     # returns distance from A to B
165     # A->{A} and B->{A} are ignored
166     my ($a,$b)= @_;
167     my ($xd,$yd);
168     $xd= $b->{X} - $a->{X};
169     $yd= $b->{Y} - $a->{Y};
170     return sqrt($xd*$xd + $yd*$yd);
171 }                
172
173 sub upd_min ($$) {
174     my ($limr,$now)=@_;
175     $$limr= $now unless defined $$limr && $$limr <= $now;
176 }
177 sub upd_max ($$) {
178     my ($limr,$now)=@_;
179     $$limr= $now unless defined $$limr && $$limr >= $now;
180 }
181
182 sub canf ($$) {
183     my ($converter,$defaulter)=@_;
184     my ($spec,$v);
185     return &$defaulter unless @al;
186     $spec= shift @al;
187     $v= &$converter($spec);
188     dv('canf ','$spec',$spec, '$v',$v);
189     return $v;
190 }
191 sub can ($) { my ($c)=@_; canf($c, sub { die "too few args"; }); }
192 sub cano ($$) { my ($c,$def)=@_; canf($c, sub { return $def }); }
193
194 sub signum ($) { return ($_[0] > 0) - ($_[0] < 0); }
195
196 sub bbox ($) {
197     my ($objhash) = @_;
198     my ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y);
199     my ($loc);
200     foreach $loc (values %$objhash) {
201         upd_min(\$min_x, $loc->{X} - abs($allwidthmax * sin($loc->{A})));
202         upd_max(\$max_x, $loc->{X} + abs($allwidthmax * sin($loc->{A})));
203         upd_min(\$min_y, $loc->{Y} - abs($allwidthmax * cos($loc->{A})));
204         upd_max(\$max_y, $loc->{Y} + abs($allwidthmax * cos($loc->{A})));
205     }
206     return ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y);
207 }
208
209 our %units_len= qw(- mm  mm 1  cm 10  m 1000);
210 our %units_ang= qw(- d   r 1); $units_ang{'d'}= 2*$pi / 360;
211
212 sub cva_len ($) { my ($sp)=@_; cva_units($sp,\%units_len); }
213 sub cva_identity ($) { my ($sp)=@_; $sp; }
214 sub cva_ang ($) { my ($sp)=@_; cva_units($sp,\%units_ang); }
215 sub cva_absang ($) { input_absang(cva_ang($_[0])) }
216 sub cva_units ($$) {
217     my ($sp,$ua)=@_;
218     my ($n,$u,$r);
219     $sp =~ m/^([-0-9eE.]*[0-9.])([A-Za-z]*)$/
220         or die "lexically invalid quantity";
221     ($n,$u)= ($1,$2);
222     $u=$ua->{'-'} unless length $u;
223     defined $ua->{$u} or die "unknown unit $u";
224     $r= $n * $ua->{$u};
225     print DEBUG "cva_units($sp,)=$r ($n $u $ua->{$u})\n";
226     return $r;
227 }
228 sub cva_idstr ($) {
229     my ($sp)=@_;
230     die "invalid id" unless $sp =~ m/^[a-z][_0-9A-Za-z]*$/;
231     return $&;
232 }
233 sub cva_idex ($) {
234     my ($sp)=@_;
235     my ($id,$r,$d,$k,$neg,$na,$obj_id,$vflip,$locs);
236     if ($sp =~ s/^(\^?)(\w+)\!//) {
237         $vflip= length($1);
238         $obj_id= $2;
239         die "invalid obj $obj_id in loc" unless exists $objs{$obj_id};
240         $locs= $objs{$obj_id}{Loc};
241     } else {
242         $locs= $ctx->{Loc};
243         $vflip= 0;
244     }
245     $neg= $sp =~ s/^\-//;
246     $id= cva_idstr($sp);
247     die "unknown $id" unless defined $locs->{$id};
248     $r= $locs->{$id};
249     $d= "idex $id";
250     foreach $k (sort keys %$r) { $d .= " $k=$r->{$k}"; }
251     printf DEBUG "%s\n", $d;
252     if ($vflip) {
253         $r= { X => $r->{X}, Y => -$r->{Y}, A => -$r->{A} };
254     }
255     if ($neg) {
256         $na= $r->{A} + $pi;
257         $na -= 2*$pi if $na >= 2*$pi;
258         $r= { X => $r->{X}, Y => $r->{Y}, A => $na };
259     }
260     return $r;
261 }
262 sub cva_idnew ($) {
263     my ($sp)=@_;
264     my ($id, $neg);
265     $neg = $sp =~ s/^\-//;
266     $id=cva_idstr($sp);
267     die "duplicate $id" if exists $ctx->{Loc}{$id};
268     exists $ctx->{Loc}{$id}{X};
269     push @{ $ctx->{LocsMade} }, { Id => $id, Neg => $neg };
270     return $ctx->{Loc}{$id};
271 }
272 sub cva_cmd ($) { return cva_idstr($_[0]); }
273 sub cva__enum ($$) {
274     my ($sp,$el)=@_;
275     return $sp if grep { $_ eq $sp } @$el;
276     die "invalid option (permitted: @$el)";
277 }
278 sub cvam_enum { my (@e) = @_; return sub { cva__enum($_[0],\@e); }; }
279
280 sub cmd_abs {
281     my ($i,$nl);
282     $nl= can(\&cva_idnew);
283     $i->{X}= can(\&cva_len);
284     $i->{Y}= can(\&cva_len);
285     $i->{A}= can(\&cva_ang);
286     ev_compose($nl, $ctx->{Trans}, $i);
287 }
288 sub cmd_rel {
289     my ($from,$to,$len,$right,$turn);
290     $from= can(\&cva_idex);
291     $to= can(\&cva_idnew);
292     $len= cano(\&cva_len,0);
293     $right= cano(\&cva_len,0) * $ctx->{Trans}{R};
294     $turn= cano(\&cva_ang, 0) * $ctx->{Trans}{R};
295     my ($u)= ev_compose({}, $from, { X => $len, Y => -$right, A => 0 });
296     ev_compose($to, $u, { X => 0, Y => 0, A => $turn });
297 }
298
299 sub dv__evreff ($) {
300     my ($pfx) = @_;
301     $pfx . ($pfx =~ m/\}$|\]$/ ? '' : '->');
302 }
303 sub dv__evr ($) {
304     my ($v) = @_;
305     return 'undef' if !defined $v;
306     return $v if $v !~ m/\W/ && $v =~ m/[A-Z]/ && $v =~ m/^[a-z_]/i;
307     return $v if $v =~ m/^[0-9.]+/;
308     $v =~ s/[\\\']/\\$&/g;
309     return "'$v'";
310 }
311 sub dv1 ($$$);
312 sub dv1_kind ($$$$$$$) {
313     my ($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixfmt,$ixesfn,$ixmapfn) = @_;
314     my ($ix,$any);
315     return 0 if $ref ne $ref_exp;
316     $any=0;
317     foreach $ix (&$ixesfn) {
318         $any=1;
319         my ($v)= &$ixmapfn($ix);
320 #print STDERR "dv1_kind($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixmapfn) ix=$ix v=$v\n";
321         dv1($pfx,$expr.sprintf($ixfmt,dv__evr($ix)),$v);
322     }
323     if (!$any) {
324         printf DEBUG "%s%s= $ixfmt\n", $pfx, $expr, ' ';
325     }
326     1;
327 }    
328 sub dv1 ($$$) {
329     return 0 unless $debug;
330     my ($pfx,$expr,$v) = @_;
331     my ($ref);
332     $ref= ref $v;
333 #print STDERR "dv1 >$pfx|$ref<\n";
334     if (!$ref) {
335         printf DEBUG "%s%s= %s\n", $pfx,$expr, dv__evr($v);
336         return;
337     } elsif ($ref eq 'SCALAR') {
338         dv1($pfx, ($expr =~ m/^\$/ ? "\$$expr" : '${'.$expr.'}'), $$v);
339         return;
340     }
341     $expr.='->' unless $expr =~ m/\]$|\}$/;
342     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'ARRAY','[%s]',
343                        sub { ($[ .. $#$v) },
344                        sub { $v->[$_[0]] });
345     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'HASH','{%s}',
346                        sub { sort keys %$v },
347                        sub { $v->{$_[0]} });
348     printf DEBUG "%s%s is %s\n", $pfx, $expr, $ref;
349 }
350     
351 sub dv {
352     my ($pfx,@l) = @_;
353     my ($expr,$v,$ref);
354     while (@l) {
355         ($expr,$v,@l)=@l;
356         dv1($pfx,$expr,$v);
357     }
358 }                   
359
360 sub o ($) { $o .= $_[0]; }
361 sub ol ($) { $ol .= $_[0]; }
362 sub oflushpage () {
363     print $o, $ol, "  showpage\n"
364         or die $!;
365     $o=$ol='';
366 }
367
368 our $o_path_verb;
369
370 sub o_path_begin () {
371     o("      newpath\n");
372     $o_path_verb= 'moveto';
373 }
374 sub o_path_point ($) {
375     my ($pt)=@_;
376     o("        $pt $o_path_verb\n");
377     $o_path_verb= 'lineto';
378 }
379 sub o_path_stroke ($) {
380     my ($width)=@_;
381     o("        $width setlinewidth stroke\n");
382 }    
383
384 sub o_line ($$$) {
385     my ($a,$b,$width)=@_;
386     o_path_begin();
387     o_path_point($a);
388     o_path_point($b);
389     o_path_stroke($width);
390 }
391
392 sub psu_coords ($$$) {
393     my ($ends,$inunit,$across)=@_;
394     # $ends->[0]{X} etc.; $inunit 0 to 1 (but go to 1.5);
395     # $across in mm, +ve to right.
396     my (%ea_zo, $zo, $prop);
397     $ea_zo{X}=$ea_zo{Y}=0;
398     foreach $zo (qw(0 1)) {
399         $prop= $zo ? $inunit : (1.0 - $inunit);
400         $ea_zo{X} += $prop * ($ends->[$zo]{X} - $across * sin($ends->[0]{A}));
401         $ea_zo{Y} += $prop * ($ends->[$zo]{Y} + $across * cos($ends->[0]{A}));
402     }
403 #    dv("psu_coords ", '$ends',$ends, '$inunit',$inunit, '$across',$across,
404 #       '\\%ea_zo', \%ea_zo);
405     return $ea_zo{X}." ".$ea_zo{Y};
406 }
407
408 sub parametric__o_pt ($) {
409     my ($pt)=@_;
410     o_path_point("$pt->{X} $pt->{Y}");
411 }
412
413 sub parametric_segment ($$$$$) {
414     my ($p0,$p1,$lenperp,$minradius,$calcfn) = @_;
415     # makes $p (global) go from $p0 to $p1  ($p1>$p0)
416     # $lenperp is the length of one unit p, ie the curve
417     # must have a uniform `density' in parameter space
418     # $calcfn is invoked with $p set and should return a loc
419     # (ie, ref to X =>, Y =>, A =>).
420     my ($pa,$pb,@ends,$side,$ppu,$e,$v,$tick,$draw,$allwidth);
421     return unless $ctx->{Draw} =~ m/[ARSC]/;
422     $ppu= $psu_ulen/$lenperp;
423     $allwidth= allwidth($minradius);
424     my ($railctr)=($psu_gauge + $psu_raillw)*0.5;
425     my ($tickend)=($allwidth - $psu_ticklen);
426     my ($tickpitch)=($psu_ulen / $psu_ticksperu);
427     my ($sleeperctr)=($psu_ulen*0.5);
428     my ($sleeperend)=($psu_sleeperlen*0.5);
429 print DEBUG "ps $p0 $p1 $lenperp ($ppu)\n";
430     $draw= $ctx->{Draw};
431     if ($draw =~ m/C/) {
432         my ($pt);
433         o("    $psu_thinlw setlinewidth\n");
434         o_path_begin();
435         for ($param=$p0; $param<$p1; $param += $ppu) {
436             parametric__o_pt(&$calcfn);
437         }
438         $param=$p1;
439         parametric__o_pt(&$calcfn);
440         o("      stroke\n");
441     }
442     return unless $draw =~ m/[ARS]/;
443     for ($pa= $p0; $pa<$p1; $pa=$pb) {
444         $pb= $pa + $ppu;
445         $param= $pa; $ends[0]= @ends ? $ends[1] : &$calcfn;
446         $param= $pb; $ends[1]= &$calcfn;
447 #print DEBUG "pa $pa $ends[0]{X} $ends[0]{Y} $ends[0]{A}\n";
448 #print DEBUG "pb $pb $ends[1]{X} $ends[1]{Y} $ends[1]{A}\n";
449         $e= $pb<=$p1 ? 1.0 : ($p1-$pa)/$ppu;
450         o("    gsave\n");
451         o_path_begin();
452         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,-$allwidth));
453         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,$allwidth));
454         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,$allwidth));
455         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,-$allwidth));
456         o("        closepath clip\n");
457         foreach $side qw(-1 1) {
458             if ($draw =~ m/R/) {
459                 o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$railctr),
460                        psu_coords(\@ends,1.5,$side*$railctr),
461                        $psu_raillw);
462             }
463         }
464         if ($draw =~ m/S/) {
465             o_line(psu_coords(\@ends,$sleeperctr,-$sleeperend),
466                    psu_coords(\@ends,$sleeperctr,+$sleeperend),
467                    $psu_sleeperlw);
468         }
469         if ($draw =~ m/A/) {
470             o("        0.5 setgray\n");
471             foreach $side qw(-1 1) {
472                 o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$allwidth),
473                        psu_coords(\@ends,1.5,$side*$allwidth),
474                        $psu_edgelw);
475                 for ($tick=0; $tick<1.5; $tick+=$tickpitch/$psu_ulen) {
476                     o_line(psu_coords(\@ends,$tick,$side*$allwidth),
477                            psu_coords(\@ends,$tick,$side*$tickend),
478                            $psu_ticklw);
479                 }
480             }
481         }
482         o("      grestore\n");
483     }
484 }
485
486 sub arc ($$$$$) {
487     my ($to, $ctr,$from, $radius,$delta) = @_;
488     # does parametric_segment to draw an arc centred on $ctr
489     # ($ctr->{A} ignored)
490     # from $from with radius $radius (this must be consistent!)
491     # and directionally-subtending an angle $delta.
492     # sets $to->... to be the other end, and returns $to
493     my ($beta);
494     $to->{A}= $beta= $from->{A} + $delta;
495     $to->{X}= $ctr->{X} - $radius * sin($beta);
496     $to->{Y}= $ctr->{Y} + $radius * cos($beta);
497     return if abs($delta*$radius) < 1E-9;
498     parametric_segment(0.0,1.0, abs($radius*$delta), $radius, sub {
499         my ($beta) = $from->{A} + $delta * $param;
500         return { X => $ctr->{X} - $radius * sin($beta),
501                  Y => $ctr->{Y} + $radius * cos($beta),
502                  A => $beta }
503     });
504 }
505
506 sub cmd_join {
507     my ($from,$to,$how,$minradius);
508     $from= can(\&cva_idex);
509     $to= can(\&cva_idex);
510     $minradius= can(\&cva_len);
511     my (@paths,@solkinds);
512     do {
513         my ($sigma,$distfact, $theta,$phi, $a,$b,$c,$d, $m,$r, $radius);
514         my ($cvec,$cfrom,$cto,$midpt, $delta1,$delta2, $path,$reverse);
515         $sigma= ev_bearing($from,$to);
516         $distfact= v_dist($from,$to);
517         $theta= 0.5 * $pi - ($from->{A} - $sigma);
518         $phi=   0.5 * $pi - ($to->{A} + $pi - $sigma);
519         $a= 2 * (1 + cos($theta - $phi));
520         $b= 2 * (cos($theta) - cos($phi));
521         $c= -1;
522         $d= sqrt($b*$b - 4*$a*$c);
523         foreach $m (qw(-1 1)) {
524             next if $a < 1e-6;
525             $r= -0.5 * (-$b + $m*$d) / $a;
526             $radius= -$r * $distfact;
527             next if abs($radius) < $minradius;
528             $cfrom=  ev_compose({}, $from, { X=>0, Y=>-$radius, A=>-0.5*$pi });
529             $cto=    ev_compose({}, $to,   { X=>0, Y=> $radius, A=> 0.5*$pi });
530             $midpt=  ev_lincomb({}, $cfrom, $cto, 0.5);
531             $reverse= signum($r);
532             if ($reverse<0) {
533                 $cfrom->{A} += $pi;
534                 $cto->{A} += $pi;
535             }
536             $delta1= ev_bearing($cfrom, $midpt) - $cfrom->{A};
537             $delta2= ev_bearing($cto,   $midpt) - $cto->{A};
538             if ($reverse<0) {
539                 $delta1 -= 2*$pi;
540                 $delta2 -= 2*$pi;
541             }
542             my ($fs);
543             $path= [{ T=>Arc, F=>$from, C=>$cfrom, R=> $radius, D=>$delta1 },
544                     { T=>Arc, F=>$to,   C=>$cto,   R=>-$radius, D=>$delta2 }];
545             push @paths, $path;
546             push @solkinds, 'twoarcs';
547         }
548     } while 0;
549     my ($path,$segment,$bestpath,$len,$scores,$bestscores,@bends,$sk);
550     my ($crit,$cs,$i,$cmp);
551     foreach $path (@paths) {
552         $sk= shift @solkinds;
553         o("%   possible path $sk $path\n");
554         $len= 0;
555         @bends= ();
556         foreach $segment (@$path) {
557             if ($segment->{T} eq Arc) {
558                 o("%     Arc C ".loc2dbg($segment->{C}).
559                   " R $segment->{R} D ".ang2deg($segment->{D})."\n");
560                 $len += abs($segment->{R} * $segment->{D});
561                 push @bends, signum($segment->{R} * $segment->{D}); # right +ve
562             } else {
563                 die "unknown segment $segment->{T}";
564             }
565         }
566         o("%    length $len\n");
567         $scores= [];
568         foreach $crit (@al, 'short') {
569             if ($crit eq 'long') { $cs= $len; }
570             elsif ($crit eq 'short') { $cs= -$len; }
571             elsif ($crit =~ m/^(begin|end|)(left|right)$/) {
572                 if ($1 eq 'begin') { $cs= $bends[0]; }
573                 elsif ($1 eq 'end') { $cs= $bends[$#bends]; }
574                 else { $cs=0; map { $cs += $_ } @bends; }
575                 $cs= -$cs if $2 eq 'left';
576             } elsif ($crit =~ m/^(\!?)(twoarcs|arcline|arcsline)$/) {
577                 $cs= ($2 eq $sk) != ($1 eq '!');
578             }
579             push @$scores, $cs;
580         }
581         o("%    scores @$scores\n");
582         if (defined $bestpath) {
583             for ($i=0,$cmp=0; !$cmp && $i<@$scores; $i++) {
584                 $cmp= $scores->[$i] <=> $bestscores->[$i];
585             }
586             next if $cmp < 0;
587         }
588         $bestpath= $path;
589         $bestscores= $scores;
590     }
591     die "no solution" unless defined $bestpath;
592     o("%   chose path $bestpath @al\n");
593     @al= ();
594     foreach $segment (@$bestpath) {
595         if ($segment->{T} eq 'Arc') {
596             arc({}, $segment->{C},$segment->{F},$segment->{R},$segment->{D});
597         } else {
598             die "unknown segment";
599         }
600     }
601 }
602
603 sub cmd_extend {
604     my ($from,$to,$radius,$len,$upto,$ctr,$beta,$ang,$how,$sign_r);
605     $from= can(\&cva_idex);
606     $to= can(\&cva_idnew);
607     printf DEBUG "from $from->{X} $from->{Y} $from->{A}\n";
608     $how= can(cvam_enum(qw(len upto ang uptoang parallel)));
609     if ($how eq 'len') { $len= can(\&cva_len); }
610     elsif ($how =~ m/ang$/) { $ang= can(\&cva_ang); }
611     elsif ($how eq 'parallel' || $how eq 'upto') { $upto= can(\&cva_idex); }
612     $radius= cano(\&cva_len, 'Inf'); # +ve is right hand bend
613     if ($radius eq 'Inf') {
614 #       print DEBUG "extend inf $len\n";
615         if ($how eq 'upto') {
616             $len= ($upto->{X} - $from->{X}) * cos($from->{A})
617                 + ($upto->{Y} - $from->{Y}) * sin($from->{A});
618         } elsif ($how eq 'len') {
619         } else {
620             die "len of straight spec by angle";
621         }
622         printf DEBUG "len $len\n";
623         $to->{X}= $from->{X} + $len * cos($from->{A});
624         $to->{Y}= $from->{Y} + $len * sin($from->{A});
625         $to->{A}= $from->{A};
626         parametric_segment(0.0, 1.0, abs($len), undef, sub {
627             ev_lincomb({}, $from, $to, $param);
628         });
629     } else {
630         my ($sign_r, $sign_ang, $ctr, $beta_interval, $beta, $delta);
631         print DEBUG "radius >$radius<\n";
632         $radius *= $ctx->{Trans}{R};
633         $sign_r= signum($radius);
634         $sign_ang= 1;
635         $ctr->{X}= $from->{X} + $radius * sin($from->{A});
636         $ctr->{Y}= $from->{Y} - $radius * cos($from->{A});
637         if ($how eq 'upto') {
638             $beta= atan2(-$sign_r * ($upto->{X} - $ctr->{X}),
639                          $sign_r * ($upto->{Y} - $ctr->{Y}));
640             $beta_interval= 1.0;
641         } elsif ($how eq 'parallel') {
642             $beta= $upto->{A};
643             $beta_interval= 1.0;
644         } elsif ($how eq 'uptoang') {
645             $beta= input_absang($ang);
646             $beta_interval= 2.0;
647         } elsif ($how eq 'len') {
648             $sign_ang= signum($len);
649             $beta= $from->{A} - $sign_r * $len / abs($radius);
650             $beta_interval= 2.0;
651         } else {
652             $sign_ang= signum($ang);
653             $beta= $from->{A} - $sign_r * $ang;
654             $beta_interval= 2.0;
655         }
656     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
657         $beta += $sign_ang * $sign_r * 4.0 * $pi;
658         for (;;) {
659             $delta= $beta - $from->{A};
660             last if $sign_ang * $sign_r * $delta <= 0;
661             $beta -= $sign_ang * $sign_r * $beta_interval * $pi;
662         }       
663     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
664         arc($to, ,$ctr,$from, $radius,$delta);
665     }
666     printf DEBUG "to $to->{X} $to->{Y} $to->{A}\n";
667 }
668
669 sub loc2dbg ($) {
670     my ($loc) = @_;
671     return "$loc->{X} $loc->{Y} ".ang2deg($loc->{A});
672 }
673 sub ang2deg ($) {
674     return $_[0] * 180 / $pi;
675 }
676 sub input_absang ($) {
677     return $_[0] * $ctx->{Trans}{R} + $ctx->{Trans}{A};
678 }
679 sub input_abscoords ($$) {
680     my ($in,$out);
681     ($in->{X}, $in->{Y}) = @_;
682     $in->{A}= 0.0;
683     $out= ev_compose({}, $ctx->{Trans}, $in);
684     return ($out->{X}, $out->{Y});
685 }
686
687 sub newctx (;$) {
688     my ($ctx_save) = @_;
689     $ctx= {
690         Trans => { X => 0.0, Y => 0.0, A => 0.0, R => 1.0 },
691         InRunObj => ""
692         };
693     %{ $ctx->{Layer} }= %{ $ctx_save->{Layer} }
694         if defined $ctx_save;
695 }
696
697 our $defobj_save;
698 our $defobj_ispart;
699
700 sub cmd_defobj { cmd__defobj(0); }
701 sub cmd_defpart { cmd__defobj(1); }
702 sub cmd__defobj ($) {
703     my ($ispart) = @_;
704     my ($id);
705     $id= can(\&cva_idstr);
706     die "nested defobj" if $defobj_save;
707     die "repeated defobj" if exists $objs{$id};
708     $defobj_save= $ctx;
709     $defobj_ispart= $ispart;
710     newctx($defobj_save);
711     $ctx->{CmdLog}= [ ];
712     $ctx->{InDefObj}= $id;
713     $ctx->{Draw}= 'X';
714     $ctx->{Layer}= { Level => 5, Kind => '' };
715 }
716
717 sub cmd_enddef {
718     my ($bit,$id);
719     $id= $ctx->{InDefObj};
720     die "unmatched enddef" unless defined $id;
721     foreach $bit (qw(CmdLog Loc)) {
722         $objs{$id}{$bit}= $ctx->{$bit};
723     }
724     $objs{$id}{Part}= $defobj_ispart;
725     $ctx= $defobj_save;
726     $defobj_save= undef;
727     $defobj_ispart= undef;
728 }
729
730 sub cmd__runobj ($) {
731     my ($obj_id)=@_;
732     my ($c);
733     local (@al);
734     dv("cmd__runobj $obj_id ",'$ctx',$ctx);
735     foreach $c (@{ $objs{$obj_id}{CmdLog} }) {
736         @al= @$c;
737         next if $al[0] eq 'enddef';
738         cmd__one();
739     }
740 }
741
742 sub cmd_layer {
743     my ($kl, $k,$l, $eo,$cc);
744     $kl= can(\&cva_identity);
745     $kl =~ m/^([A-Za-z_]*)(\d*|\=)$/ or die "invalid layer spec";
746     ($k,$l)=($1,$2);
747     $l= $ctx->{Layer}{Level} if $l =~ m/^\=?$/;
748     $ctx->{Layer}{Kind}= $l;
749     $ctx->{Layer}{Level}= $l;
750     return if $ctx->{Draw} =~ m/X/;
751     if ($output_layer ne '*' && $l != $output_layer) {
752         $ctx->{Draw} = '';
753     } elsif ($k eq '') {
754         $ctx->{Draw}= 'RLMN';
755     } elsif ($k eq 's') {
756         $ctx->{Draw}= '';
757     } elsif ($k eq 'l') {
758         $ctx->{Draw}= 'CLMN';
759     } else {
760         $ctx->{Draw}= 'ARSCLMNO';
761     }
762     foreach $eo (@eopts) {
763         next unless $k =~ m/^$eo->{GlobRe}$/;
764         next unless &{ $eo->{LayerCheck} }($l);
765         foreach $cc (split //, $eo->{DrawMods}) {
766             $ctx->{Draw} =~ s/$cc//ig;
767             $ctx->{Draw} .= $cc if $cc =~ m/[A-Z]/;
768         }
769     }
770 }    
771
772 sub cmd_part { cmd__obj(Part); }
773 sub cmd_obj { cmd__obj(1); }
774 sub cmd_objflip { cmd__obj(-1); }
775
776 sub cmd__obj ($) {
777     my ($how)=@_;
778     my ($obj_id, $ctx_save, $pfx, $actual, $formal_id, $formal, $formcv);
779     my ($part_name, $ctx_inobj, $obj, $id, $newid, $newpt);
780     if ($how eq Part) {
781         $part_name= can(\&cva_idstr);
782         $how= (@al && $al[0] =~ s/^\^//) ? -1 : +1;
783     }
784     $obj_id= can(\&cva_idstr);
785     if (defined $part_name) {
786         $formal_id= can(\&cva_idstr);
787         $actual= cano(\&cva_idex, undef);
788         if (!defined $actual) {
789             $actual= cva_idex("${part_name}_${formal_id}");
790         }
791     } else {
792         $actual= can(\&cva_idex);
793         $formal_id= can(\&cva_idstr);
794     }
795     $obj= $objs{$obj_id};
796     dv("cmd__obj ",'$obj',$obj);
797     die "unknown obj $obj_id" unless $obj;
798     $formal= $obj->{Loc}{$formal_id};
799     die "unknown formal $formal_id" unless $formal;
800     $ctx_save= $ctx;
801     newctx($ctx_save);
802     $how *= $ctx_save->{Trans}{R};
803     $ctx->{Trans}{R}= $how;
804     $ctx->{Trans}{A}= $actual->{A} - $formal->{A}/$how;
805     $formcv= ev_compose({}, $ctx->{Trans},$formal);
806     $ctx->{Trans}{X}= $actual->{X} - $formcv->{X};
807     $ctx->{Trans}{Y}= $actual->{Y} - $formcv->{Y};
808     if (defined $part_name) {
809         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${part_name}:";
810     } else {
811         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${obj_id}::";
812     }
813     $ctx->{Draw}= $ctx_save->{Draw};
814     if ($obj->{Part}) {
815         $ctx->{Draw} =~ s/[LMN]//g;
816         $ctx->{Draw} =~ s/O/MNO/;
817     } else {
818         $ctx->{Draw} =~ s/[LM]//g;
819         $ctx->{Draw} =~ s/N/MN/;
820     }
821     cmd__runobj($obj_id);
822     if (defined $part_name) {
823         $pfx= $part_name.'_';
824     } else {
825         if (@al && $al[0] eq '=') {
826             $pfx= ''; shift @al;
827         } else {
828             $pfx= cano(\&cva_idstr,undef);
829         }
830     }
831     $ctx_inobj= $ctx;
832     $ctx= $ctx_save;
833     if (defined $pfx) {
834         foreach $id (keys %{ $ctx_inobj->{Loc} }) {
835             next if $id eq $formal_id;
836             $newid= $pfx.$id;
837             next if exists $ctx_save->{Loc}{$newid};
838             $newpt= cva_idnew($newid);
839             %$newpt= %{ $ctx_inobj->{Loc}{$id} };
840         }
841     }
842     if (defined $part_name) {
843         my ($formalr_id, $actualr_id, $formalr, $actualr);
844         while (@al) {
845             die "part results come in pairs\n" unless @al>=2;
846             ($formalr_id, $actualr_id, @al) = @al;
847             if ($actualr_id =~ s/^\-//) {
848                 $formalr_id= "-$formalr_id";
849                 $formalr_id =~ s/^\-\-//;
850             }
851             {
852                 local ($ctx) = $ctx_inobj;
853                 $formalr= cva_idex($formalr_id);
854             }
855             $actualr= cva_idnew($actualr_id);
856             %$actualr= %$formalr;
857         }
858     }
859 }
860
861 sub cmd__do {
862     my ($cmd);
863 dv("cmd__do $ctx @al ",'$ctx',$ctx);
864     $cmd= can(\&cva_cmd);
865     my ($lm,$id,$loc,$io,$ad);
866     $io= defined $ctx->{InDefObj} ? "$ctx->{InDefObj}!" : $ctx->{InRunObj};
867     o("%L cmd   $io $cmd @al\n");
868     $ctx->{LocsMade}= [ ];
869     {
870         no strict 'refs';
871         &{ "cmd_$cmd" };
872     };
873     die "too many args" if @al;
874     foreach $lm (@{ $ctx->{LocsMade} }) {
875         $id= $lm->{Id};
876         $loc= $ctx->{Loc}{$id};
877         $loc->{A} += $pi if $lm->{Neg};
878         $ad= ang2deg($loc->{A});
879         ol("%L point $io$id ".loc2dbg($loc)." ($lm->{Neg})\n");
880         if ($ctx->{Draw} =~ m/[LM]/) {
881             ol("    gsave\n".
882                "      $loc->{X} $loc->{Y} translate $ad rotate\n");
883             if ($ctx->{Draw} =~ m/M/) {
884                 ol("      0 $allwidthmin newpath moveto\n".
885                    "      0 -$allwidthmin lineto\n".
886                    "      $lmu_marklw setlinewidth stroke\n");
887             }
888             if ($ctx->{Draw} =~ m/L/) {
889                 ol("      /s ($id) def\n".
890                    "      lf setfont\n".
891                    "      /sx5  s stringwidth pop\n".
892                    "      0.5 mul $lmu_txtboxpadx add def\n".
893                    "      -90 rotate  0 $lmu_txtboxoff translate  newpath\n".
894                    "      sx5 neg  0             moveto\n".
895                    "      sx5 neg  $lmu_txtboxh  lineto\n".
896                    "      sx5      $lmu_txtboxh  lineto\n".
897                    "      sx5      0             lineto closepath\n".
898                    "      gsave  1 setgray fill  grestore\n".
899                    "      $lmu_txtboxlw setlinewidth stroke\n".
900                    "      sx5 neg $lmu_txtboxpadx add  $lmu_txtboxtxty\n".
901                    "      moveto s show\n");
902             }
903             ol("      grestore\n");
904         }
905     }
906 }
907
908 sub cmd_showlibrary {
909     my ($obj_id, $y, $x, $ctx_save, $width, $height);
910     my ($max_x, $min_x, $max_y, $min_y, $nxty, $obj, $loc, $pat, $got, $glob);
911     my ($adj);
912     $x=$olu_left; $y=$olu_bottom; undef $nxty;
913     $ctx_save= $ctx;
914     foreach $obj_id (sort keys %objs) {
915         $got= 1;
916         foreach $glob (@al) {
917             $pat= $glob;
918             $got= !($pat =~ s/^\!//);
919             die "bad pat" if $pat =~ m/[^0-9a-zA-Z_*?]/;
920             $pat =~ s/\*/\.*/g; $pat =~ s/\?/./g;
921             last if $obj_id =~ m/^$pat$/;
922             $got= !$got;
923         }
924         next unless $got;           
925         $obj= $objs{$obj_id};
926         next unless $obj->{Part};
927         ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y) = bbox($obj->{Loc});
928         newctx($ctx_save);
929
930         for (;;) {
931             $width= $max_x - $min_x;
932             $height= $max_y - $min_y;
933             if ($width < $height) {
934                 $ctx->{Trans}{A}= 0;
935                 $ctx->{Trans}{X}= $x - $min_x;
936                 $ctx->{Trans}{Y}= $y - $min_y + $olu_textheight;
937             } else {
938                 ($width,$height)=($height,$width);
939                 $ctx->{Trans}{A}= 0.5 * $pi;
940                 $ctx->{Trans}{X}= $x + $max_y;
941                 $ctx->{Trans}{Y}= $y - $min_x + $olu_textheight;
942             }
943             $adj= length($obj_id) * $olu_textallowperc - $width;
944             $adj=0 if $adj<0;
945             $width += $adj;
946             $ctx->{Trans}{X} += 0.5 * $adj;
947             if ($x + $width > $olu_right && defined $nxty) {
948                 $x= $olu_left;
949                 $y= $nxty;
950                 undef $nxty;
951             } elsif ($y + $height > $olu_top && $y > $olu_bottom) {
952                 oflushpage();
953                 $x= $olu_left; $y= $olu_bottom;
954                 undef $nxty;
955             } else {
956                 last;
957             }
958         }
959             
960         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${obj_id}//";
961         $ctx->{Draw}= $ctx_save->{Draw};
962         cmd__runobj($obj_id);
963         ol("    gsave\n".
964            "      /s ($obj_id) def\n".
965            "      lf setfont\n      ".
966            ($x + 0.5*$width)." ".($y - $olu_textheight)." moveto\n".
967            "      s stringwidth pop -0.5 mul  0  rmoveto\n".
968            "      s show grestore\n");
969         $x += $width + $olu_gap_x;
970         upd_max(\$nxty, $y + $height + $olu_gap_y + $olu_textheight);
971     }
972     @al= ();
973     $ctx= $ctx_save;
974 }
975
976 sub cmd__one {
977     cmd__do();
978 }
979
980 print
981     "%!\n".
982     "  /lf /Courier-New findfont $lmu_marktpt scalefont def\n".
983     "  615 0 translate 90 rotate\n".
984     "  $ptscale $ptscale scale\n"
985     or die $!;
986
987 newctx();
988
989 our $drawers= 'arsclmno';
990 our %chdraw_emap= qw(A ARSc
991                      R aRsc
992                      S aRSc
993                      C arsC
994                      c Arsc
995                      L LM
996                      l l
997                      M Mno
998                      N MNo
999                      O MNO
1000                      m mnol);
1001
1002 our $quiet=0;
1003
1004 while (@ARGV && $ARGV[0] =~ m/^\-/) {
1005     last if $ARGV[0] eq '-';
1006     $_= shift @ARGV;
1007     last if $_ eq '--';
1008     s/^\-//;
1009     while (length) {
1010         if (s/^D(\d+)//) { $debug= $1; }
1011         elsif (s/^D//) { $debug++; }
1012         elsif (s/^q//) { $quiet=1; }
1013         elsif (s/^(e)
1014                ((?:[a-z]|\*|\?|\[[a-z][-a-z]*\])*?)
1015                (\~?) (\d*) (\=*|\-+|\++) (\d*)
1016                ([a-z]+)//ix) {
1017             my ($ee,$g,$n,$d,$c,$v,$cc) = ($1,$2,$3,$4,$5,$6,$7);
1018             my ($eo, $invert, $lfn, $ccc, $sense,$limit);
1019             $g =~ s/[?*]/\\$&/g;
1020             $d= $output_layer if !length $d;
1021             $d= 5 if $d eq '*';
1022             $invert= length $n;
1023             $c= '=' if !length $c;
1024             if (length $v) {
1025                 die '-[eE]GN[D]CCV not allowed' if length $c > 1;
1026                 $c= $c x $v;
1027             }
1028             if ($c =~ m/^[-+]/) {
1029                 $sense= ($c.'1') + 0;
1030                 $limit= ($sense * $d) + length($c) - 1;
1031                 $lfn= sub {
1032                     ($output_layer eq '*' ? $d
1033                      : $_[0]) * $sense >= $limit
1034                          xor $invert;
1035                 };
1036             } else {
1037                 $limit= length($c) - 1;
1038                 $lfn= sub {
1039                     ($output_layer eq '*' ? 1
1040                      : abs($_[0] - $d) <= $limit)
1041                         xor $invert;
1042                 };
1043             }
1044             $ccc= '';
1045             foreach $c (split //, $cc) {
1046                 if ($ee eq 'e') {
1047                     die "bad -e option $c" unless defined $chdraw_emap{$c};
1048                     $ccc .=  $chdraw_emap{$c};
1049                 } else {
1050                     die "bad -E option $c" unless $c =~ m/[$drawers]/i;
1051                     $ccc .= $c;
1052                 }
1053             }
1054             $eo->{GlobRe}= $g;
1055             $eo->{LayerCheck}= $lfn;
1056             $eo->{DrawMods}= $ccc;
1057             push @eopts, $eo;
1058         } else {
1059             die "unknown option -$_";
1060         }
1061     }
1062 }
1063
1064 open DEBUG, ($debug ? ">&2" : ">/dev/null") or die $!;
1065
1066 if ($debug) {
1067     select(DEBUG); $|=1;
1068     select(STDOUT); $|=1;
1069 }
1070
1071 $ctx->{Draw}= '';
1072
1073 @al= qw(layer 5);
1074 cmd__one();
1075
1076 while (<>) {
1077     next if m/^\s*\#/;
1078     chomp; s/^\s+//; s/\s+$//;
1079     @al= split /\s+/, $_;
1080     next unless @al;
1081     print DEBUG "=== @al\n";
1082     last if $al[0] eq 'eof';
1083     push @{ $ctx->{CmdLog} }, [ @al ] if exists $ctx->{CmdLog};
1084     cmd__one();
1085 }
1086
1087 oflushpage();
1088
1089 {
1090     my ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y) = bbox($ctx->{Loc});
1091     my ($bboxstr);
1092     if (defined $min_x) {
1093         $bboxstr= sprintf("width  %.2d (%.2d..%2.d)\n".
1094                           "height %.2d (%.2d..%2.d)\n",
1095                           $max_x - $min_x, $min_x, $max_x,
1096                           $max_y - $min_y, $min_y, $max_y);
1097     } else {
1098         $bboxstr= "no locs, no bbox\n";
1099     }
1100     if (!$quiet) { print STDERR $bboxstr; }
1101     $bboxstr =~ s/^/\%L bbox /mg;
1102     print $bboxstr or die $!;
1103 }