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}
  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 ($$) {
  53     my ($sp,$ua)=@_;
  54     my ($n,$u,$r);
  55     $sp =~ m/^([-0-9eE.]*[0-9.])([A-Za-z]*)$/
  56         or die "lexically invalid quantity";
  57     ($n,$u)= ($1,$2);
  58     $u=$ua->{'-'} unless length $u;
  59     defined $ua->{$u} or die "unknown unit $u";
  60     $r= $n * $ua->{$u};
  61     print DEBUG "cva_units($sp,)=$r ($n $u $ua->{$u})\n";
  62     return $r;
  63 }
  64 sub cva_idstr ($) {
  65     my ($sp)=@_;
  66     die "invalid id" unless $sp =~ m/^[a-z][_0-9A-Za-z]*$/;
  67     return $&;
  68 }
  69 sub cva_idex ($) {
  70     my ($sp,$id)=@_;
  71     my ($r,$d,$k);
  72     $id=cva_idstr($sp);
  73     die "unknown $id" unless defined $ctx->{Loc}{$id};
  74     $r= $ctx->{Loc}{$id};
  75     $d= "idex $id";
  76     foreach $k (sort keys %$r) { $d .= " $k=$r->{$k}"; }
  77     printf DEBUG "%s\n", $d;
  78     return $r;
  79 }
  80 sub cva_idnew ($) {
  81     my ($sp)=@_;
  82     my ($id);
  83     $id=cva_idstr($sp);
  84     die "duplicate $id" if exists $ctx->{Loc}{$id};
  85     exists $ctx->{Loc}{$id}{X};
  86     push @{ $ctx->{LocsMade} }, $id;
  87     return $ctx->{Loc}{$id};
  88 }
  89 sub cva_cmd ($) { return cva_idstr($_[0]); }
  90 sub cva__enum ($$) {
  91     my ($sp,$el)=@_;
  92     return $sp if grep { $_ eq $sp } @$el;
  93     die "invalid option (permitted: @$el)";
  94 }
  95 sub cvam_enum { my (@e) = @_; return sub { cva__enum($_[0],\@e); }; }
  96
  97 sub cmd_abs {
  98     my ($x,$y);
  99     $nl= can(\&cva_idnew);
 100     $x= can(\&cva_len);
 101     $y= can(\&cva_len);
 102     ($nl->{X}, $nl->{Y})= input_abscoords($x,$y);
 103     $nl->{A}= can(\&cva_absang);
 104 }
 105
 106 sub cmd_rel {
 107     $from= can(\&cva_idex);
 108     $to= can(\&cva_idnew);
 109     $len= can(\&cva_len);
 110     $right= can(\&cva_len);
 111     $turn= cano(\&cva_ang, 0);
 112     $to->{X}= $from->{X} + $len * cos($from->{A}) + $right * sin($from->{A});
 113     $to->{Y}= $from->{Y} + $len * sin($from->{A}) - $right * cos($from->{A});
 114     $to->{A}= $from->{A} + $turn;
 115 }
 116
 117 sub evreff ($) {
 118     my ($pfx) = @_;
 119     $pfx . ($pfx =~ m/\}$|\]$/ ? '' : '->');
 120 }
 121 sub evr ($) {
 122     my ($v) = @_;
 123     return $v if $v !~ m/\W/ && $v =~ m/[A-Z]/ && $v =~ m/^[a-z_]/i;
 124     return $v if $v =~ m/^[0-9.]+/;
 125     $v =~ s/[\\\']/\\$&/g;
 126     return "'$v'";
 127 }
 128 sub dv1 ($$$);
 129 sub dv1_kind ($$$$$$$) {
 130     my ($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixfmt,$ixesfn,$ixmapfn) = @_;
 131     my ($ix,$any);
 132     return 0 if $ref ne $ref_exp;
 133     $any=0;
 134     foreach $ix (&$ixesfn) {
 135         $any=1;
 136         my ($v)= &$ixmapfn($ix);
 137 #print STDERR "dv1_kind($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixmapfn) ix=$ix v=$v\n";
 138         dv1($pfx,$expr.sprintf($ixfmt,evr($ix)),$v);
 139     }
 140     if (!$any) {
 141         printf DEBUG "%s%s= $ixfmt\n", $pfx, $expr, ' ';
 142     }
 143     1;
 144 }
 145 sub dv1 ($$$) {
 146     return 0 unless $debug;
 147     my ($pfx,$expr,$v) = @_;
 148     $ref= ref $v;
 149 #print STDERR "dv1 >$pfx|$ref<\n";
 150     if (!$ref) {
 151         printf DEBUG "%s%s= %s\n", $pfx,$expr, evr($v);
 152         return;
 153     } elsif ($ref eq 'SCALAR') {
 154         dv1($pfx, ($expr =~ m/^\$/ ? "\$$expr" : '${'.$expr.'}'), $$v);
 155         return;
 156     }
 157     $expr.='->' unless $expr =~ m/\]$|\}$/;
 158     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'ARRAY','[%s]',
 159                        sub { ($[ .. $#$v) },
 160                        sub { $v->[$_[0]] });
 161     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'HASH','{%s}',
 162                        sub { sort keys %$v },
 163                        sub { $v->{$_[0]} });
 164     printf DEBUG "%s%s is %s\n", $pfx, $expr, $ref;
 165 }
 166
 167 sub dv {
 168     my ($pfx,@l) = @_;
 169     my ($expr,$v,$ref);
 170     while (@l) {
 171         ($expr,$v,@l)=@l;
 172         dv1($pfx,$expr,$v);
 173     }
 174 }
 175
 176 sub loc_lin_comb ($$$) {
 177     my ($a,$b,$p) = @_;
 178     my ($q,$r) = 1.0-$p;
 179     map { $r->{$_} = $q * $a->{$_} + $p * $b->{$_} } qw(X Y A);
 180 #    dv("loc_lin_comb ",'$a',$a,'$b',$b,'$p',$p,'$r',$r);
 181     return $r;
 182 }
 183
 184 $psu_ulen= 4.5;
 185 $psu_edgelw= 0.5;
 186 $psu_ticklw= 0.1;
 187 $psu_ticksperu= 1;
 188 $psu_ticklen= 5.0;
 189 $psu_allwidth= 37.0/2;
 190 $psu_gauge= 9;
 191 $psu_sleeperlen= 17;
 192 $psu_sleeperlw= 15;
 193 $psu_raillw= 1.0;
 194
 195 sub o ($) {
 196     # fixme optional marking
 197     print "$_[0]" or die $!;
 198 }
 199
 200 sub o_path_begin () {
 201     o("      newpath\n");
 202     $o_path_verb= 'moveto';
 203 }
 204 sub o_path_point ($) {
 205     my ($pt)=@_;
 206     o("        $pt $o_path_verb\n");
 207     $o_path_verb= 'lineto';
 208 }
 209 sub o_path_stroke ($) {
 210     my ($width)=@_;
 211     o("        $width setlinewidth stroke\n");
 212 }
 213
 214 sub o_line ($$$) {
 215     my ($a,$b,$width)=@_;
 216     o_path_begin();
 217     o_path_point($a);
 218     o_path_point($b);
 219     o_path_stroke($width);
 220 }
 221
 222 sub psu_coords ($$$) {
 223     my ($ends,$inunit,$across)=@_;
 224     # $ends->[0]{X} etc.; $inunit 0 to 1 (but go to 1.5);
 225     # $across in mm, +ve to right.
 226     my (%ea_zo);
 227     $ea_zo{X}=$ea_zo{Y}=0;
 228     foreach $zo (qw(0 1)) {
 229         $prop= $zo ? $inunit : (1.0 - $inunit);
 230         $ea_zo{X} += $prop * ($ends->[$zo]{X} - $across * sin($ends->[0]{A}));
 231         $ea_zo{Y} += $prop * ($ends->[$zo]{Y} + $across * cos($ends->[0]{A}));
 232     }
 233 #    dv("psu_coords ", '$ends',$ends, '$inunit',$inunit, '$across',$across,
 234 #       '\\%ea_zo', \%ea_zo);
 235     return $ea_zo{X}." ".$ea_zo{Y};
 236 }
 237
 238 sub parametric_segment ($$$$$) {
 239     my ($endstatuses,$p0,$p1,$lenperp,$calcfn) = @_;
 240     # makes $p (global) go from $p0 to $p1  ($p1>$p0)
 241     # $ends is II, SI, IS, SS (I=actual lineobj end, S=in mid of lineobj)
 242     # $lenperp is the length of one unit p, ie the curve
 243     # must have a uniform `density' in parameter space
 244     # $calcfn is invoked with $p set and should return a loc
 245     # (ie, ref to X =>, Y =>, A =>).
 246     my ($pa,$pb,@ends,$side,$ppu,$e,$v,$tick);
 247     return if defined $ctx->{InDefObj};
 248     $ppu= $psu_ulen/$lenperp;
 249     my ($railctr)=($psu_gauge + $psu_raillw)*0.5;
 250     my ($tickend)=($psu_allwidth - $psu_ticklen);
 251     my ($tickpitch)=($psu_ulen / $psu_ticksperu);
 252     my ($sleeperctr)=($psu_ulen*0.5);
 253     my ($sleeperend)=($psu_sleeperlen*0.5);
 254 print DEBUG "ps $p0 $p1 $lenperp ($ppu)\n";
 255     for ($pa= $p0; $pa<$p1; $pa=$pb) {
 256         $pb= $pa + $ppu;
 257         $p= $pa; $ends[0]= @ends ? $ends[1] : &$calcfn;
 258         $p= $pb; $ends[1]= &$calcfn;
 259 #print DEBUG "pa $pa $ends[0]{X} $ends[0]{Y} $ends[0]{A}\n";
 260 #print DEBUG "pb $pb $ends[1]{X} $ends[1]{Y} $ends[1]{A}\n";
 261         $e= $pb<=$p1 ? 1.0 : ($p1-$pa)/$ppu;
 262         o("    gsave\n");
 263         o_path_begin();
 264         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,-$psu_allwidth));
 265         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,$psu_allwidth));
 266         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,$psu_allwidth));
 267         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,-$psu_allwidth));
 268         o("        closepath clip\n");
 269         foreach $side qw(-1 1) {
 270             o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$psu_allwidth),
 271                    psu_coords(\@ends,1.5,$side*$psu_allwidth),
 272                    $psu_edgelw);
 273             o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$railctr),
 274                    psu_coords(\@ends,1.5,$side*$railctr),
 275                    $psu_raillw);
 276             for ($tick=0; $tick<1.5; $tick+=$tickpitch/$psu_ulen) {
 277                 o_line(psu_coords(\@ends,$tick,$side*$psu_allwidth),
 278                        psu_coords(\@ends,$tick,$side*$tickend),
 279                        $psu_ticklw);
 280             }
 281         }
 282         o_line(psu_coords(\@ends,$sleeperctr,-$sleeperend),
 283                psu_coords(\@ends,$sleeperctr,+$sleeperend),
 284                $psu_sleeperlw);
 285         o("      grestore\n");
 286     }
 287 }
 288
 289 sub cmd_extend {
 290     my ($from,$to,$radius,$ctr,$beta,$ang,$how,$signum);
 291     $from= can(\&cva_idex);
 292     $to= can(\&cva_idnew);
 293     printf DEBUG "from $from->{X} $from->{Y} $from->{A}\n";
 294     $how= can(cvam_enum(qw(len upto ang uptoang parallel)));
 295     if ($how eq 'len') { $len= can(\&cva_len); }
 296     elsif ($how =~ m/ang$/) { $ang= can(\&cva_ang); }
 297     elsif ($how eq 'parallel' || $how eq 'upto') { $upto= can(\&cva_idex); }
 298     $radius= cano(\&cva_len, 'Inf'); # +ve is right hand bend
 299     if ($radius eq 'Inf') {
 300         print DEBUG "extend inf $len\n";
 301         if ($how eq 'ang') { die "len of straight spec by angle"; }
 302         if ($how eq 'upto') {
 303             $len= ($upto->{X} - $from->{X}) * cos($from->{A})
 304                 + ($upto->{Y} - $from->{Y}) * sin($from->{A});
 305         }
 306         printf DEBUG "len $len\n";
 307         $to->{X}= $from->{X} + $len * cos($from->{A});
 308         $to->{Y}= $from->{Y} + $len * sin($from->{A});
 309         $to->{A}= $from->{A};
 310         parametric_segment(II, 0.0, 1.0, $len, sub {
 311             loc_lin_comb($from, $to, $p);
 312         });
 313     } else {
 314         print DEBUG "radius >$radius<\n";
 315         $radius *= $ctx->{Trans}{AA};
 316         $signum= $radius / abs($radius);
 317         $ctr->{X}= $from->{X} + $radius * sin($from->{A});
 318         $ctr->{Y}= $from->{Y} - $radius * cos($from->{A});
 319         if ($how eq 'upto') {
 320             $beta= atan2(-$signum * ($upto->{X} - $ctr->{X}),
 321                          $signum * ($upto->{Y} - $ctr->{Y}));
 322             $beta_interval= 1.0;
 323         } elsif ($how eq 'parallel') {
 324             $beta= $upto->{A};
 325             $beta_interval= 1.0;
 326         } elsif ($how eq 'uptoang') {
 327             $beta= input_absang($ang);
 328             $beta_interval= 2.0;
 329         } elsif ($how eq 'len') {
 330             $beta= $from->{A} - $signum * $len / abs($radius);
 331             $beta_interval= 2.0;
 332         } else {
 333             $beta= $from->{A} - $signum * $ang;
 334             $beta_interval= 2.0;
 335         }
 336     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
 337         $beta += $signum * 4.0 * $pi;
 338         for (;;) {
 339             $delta= $beta - $from->{A};
 340             last if $signum * $delta <= 0;
 341             $beta -= $signum * $beta_interval * $pi;
 342         }
 343     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
 344         $to->{A}= $beta;
 345         $to->{X}= $ctr->{X} - $radius * sin($beta);
 346         $to->{Y}= $ctr->{Y} + $radius * cos($beta);
 347         parametric_segment(II, 0.0, 1.0, abs($radius*$delta), sub {
 348             my ($beta) = $from->{A} + $delta * $p;
 349             return { X => $ctr->{X} - $radius * sin($beta),
 350                      Y => $ctr->{Y} + $radius * cos($beta),
 351                      A => $beta }
 352         });
 353     }
 354     printf DEBUG "to $to->{X} $to->{Y} $to->{A}\n";
 355 }
 356
 357 sub cmd__do {
 358     my ($id, $cmd, $loc);
 359     $ctx->{LocsMade}= [ ];
 360     $cmd= can(\&cva_cmd);
 361     &{ "cmd_$cmd" };
 362     die "too many args" if @al;
 363     foreach $id (@{ $ctx->{LocsMade} }) {
 364         $loc= $ctx->{Loc}{$id};
 365         o("%  point $id $loc->{X} $loc->{Y} ".ang2deg($loc->{A})."\n");
 366     }
 367 }
 368
 369 sub cmd__one {
 370     cmd__do();
 371 }
 372
 373 sub ang2deg ($) {
 374     return $_[0] * 180 / $pi;
 375 }
 376 sub input_absang ($) {
 377     return $_[0] * $ctx->{Trans}{AA} + $ctx->{Trans}{A0};
 378 }
 379 sub input_abscoords ($$) {
 380     my ($in,$out, $i);
 381     ($in->{X}, $in->{Y})= @_;
 382     foreach $o (qw(X Y)) {
 383         $out->{$o}= $ctx->{Trans}{$o.0};
 384         foreach $i (qw(X Y)) {
 385             $out->{$o} += $ctx->{Trans}{"$i$o"} * $in->{$i};
 386         }
 387     }
 388     return ($out->{X}, $out->{Y});
 389 }
 390
 391 sub newctx () {
 392     $ctx= { Trans => { X0 => 0.0, Y0 => 0.0,
 393                        XY => 0.0, YX => 0.0,
 394                        A0 => 0.0, AA => 1.0,
 395                        XX => 1.0, YY => 1.0 } }
 396 }
 397
 398 sub cmd_defobj {
 399     my ($id);
 400     $id= can(\&cva_idstr);
 401     die "nested defobj" if $defobj_save;
 402     die "repeated defobj" if exists $objs{$id};
 403     $defobj_save= $ctx;
 404     newctx();
 405     $ctx->{CmdLog}= [ ];
 406     $ctx->{InDefObj}= $id;
 407 }
 408
 409 sub cmd_enddefobj {
 410     my ($bit,$id);
 411     $id= $ctx->{InDefObj};
 412     die "unmatched enddefobj" unless defined $id;
 413     foreach $bit (qw(CmdLog Loc)) {
 414         $objs{$id}{$bit}= $ctx->{$bit};
 415     }
 416     $ctx= $defobj_save;
 417     $defobj_save= undef;
 418 }
 419
 420 sub cmd_obj { cmd__obj(1); }
 421 sub cmd_objflip { cmd__obj(-1); }
 422 sub cmd__obj ($) {
 423     my ($flipsignum)=@_;
 424     my ($obj_id, $ctx_save, $pfx);
 425     $obj_id= can(\&cva_idstr);
 426     $actual= can(\&cva_idex);
 427     $formal_id= can(\&cva_idstr);
 428     $obj= $objs{$obj_id};
 429     dv("cmd__obj ",'$obj',$obj);
 430     die "unknown obj $obj_id" unless $obj;
 431     $formal= $obj->{Loc}{$formal_id};
 432     die "unknown formal $formal_id" unless $formal;
 433     $ctx_save= $ctx;
 434     newctx();
 435     o("%  obj $obj_id\n");
 436     $ctx->{Trans}{AA}= $flipsignum;
 437     $ctx->{Trans}{A0}= $actual->{A} - $formal->{A}/$flipsignum;
 438     $ctx->{Trans}{XX}= cos($ctx->{Trans}{A0});
 439     $ctx->{Trans}{YY}= $flipsignum * cos($ctx->{Trans}{A0});
 440     $ctx->{Trans}{XY}= $flipsignum * sin($ctx->{Trans}{A0});
 441     $ctx->{Trans}{YX}= -$flipsignum * sin($ctx->{Trans}{A0});
 442     ($xformcv,$yformcv)= input_abscoords($formal->{X}, $formal->{Y});
 443 print STDERR ">$xformcv|$yformcv<\n";
 444     $ctx->{Trans}{X0}= $actual->{X} - $xformcv;
 445     $ctx->{Trans}{Y0}= $actual->{Y} - $yformcv;
 446     {
 447         local (@al);
 448         foreach $c (@{ $obj->{CmdLog} }) {
 449             @al= @$c;
 450             next if $al[0] eq 'enddefobj';
 451             cmd__one();
 452         }
 453     }
 454     $pfx= cano(\&cva_idstr,'');
 455     if (length $pfx) {
 456         foreach $id (keys %{ $ctx->{Loc} }) {
 457             $newid= $pfx.$id;
 458             next if exists $ctx_save->{Loc}{$newid};
 459             $pt= $ctx->{Loc}{$id};
 460             $newpt= { A => input_absang($pt->{A}) };
 461             ($newpt->{X}, $newpt->{Y})= input_abscoords($pt->{X}, $pt->{Y});
 462             $ctx_save->{Loc}{$newid}= $newpt;
 463         }
 464     }
 465     $ctx= $ctx_save;
 466 }
 467
 468 $ptscale= 72/25.4 / 5.0;
 469
 470 o("%!\n".
 471   "  $ptscale $ptscale scale\n");
 472
 473 newctx();
 474
 475 while (<>) {
 476     next if m/^\s*\#/;
 477     chomp; s/^\s+//; s/\s+$//;
 478     @al= split /\s+/, $_;
 479     next unless @al;
 480     print DEBUG "=== @al\n";
 481     push @{ $ctx->{CmdLog} }, [ @al ] if exists $ctx->{CmdLog};
 482     cmd__one();
 483 }
 484 o("  showpage\n");