chiark / gitweb /
3f5f6b5f18b50cae91adba560b643e376712d5d3
[trains.git] / layout / layout
1 #!/usr/bin/perl -w
2
3 use POSIX;
4 use IO::Handle;
5 use IO::File;
6
7 use strict;
8 no strict 'subs';
9
10 our $scale= 7.0;
11 our $page_x= 0;
12 our $page_y= 0;
13 our $quiet=0;
14 our $debug=0;
15 our $output_layer= '*';
16 our $subsegcmapreq=0;
17 our $subsegmovfeatpos='f';
18 our $subsegcmapangscale;
19
20 our $ps_page_shift= 615;
21 our $ps_page_xmul= 765.354;
22 our $ps_page_ymul= 538.583;
23
24 our @eopts;
25 our @segments= ('/');
26 our %subsegcmap;
27
28 our $drawers= 'arsclmnog';
29 our %chdraw_emap= qw(A ARScg
30                      R aRscg
31                      S aRScg
32                      C arsCg
33                      c Arscg
34                      r arcs
35                      L LMg
36                      l l
37                      M Mnog
38                      N MNog
39                      O MNOg
40                      m mnol
41                      G Garsclmno);
42
43 while (@ARGV && $ARGV[0] =~ m/^\-/) {
44     last if $ARGV[0] eq '-';
45     $_= shift @ARGV;
46     last if $_ eq '--';
47     s/^\-//;
48     while (length) {
49         if (s/^D(\d+)//) { $debug= $1; }
50         elsif (s/^D//) { $debug++; }
51         elsif (s/^q//) { $quiet=1; }
52         elsif (s/^l(\d+|\*)//) { $output_layer=$1; }
53         elsif (s/^S([0-9.]+)$//) { $scale= $1 * 1.0; }
54         elsif (s/^P(\d+)x(\d+)$//) { $page_x= $1; $page_y= $2; }
55         elsif (s/^GR//) { $subsegcmapreq=1; }
56         elsif (s/^GP(\d+|f)$//) { $subsegmovfeatpos=$1; }
57         elsif (s/^GL(.*)$//) {
58             my ($sscmfn) = $1;
59             my ($sscmf, $datum, $csss, $angbits);
60             local ($_);
61             $sscmf= new IO::File $sscmfn, 'r'
62                 or die "$sscmfn: cannot open: $!\n";
63             for (;;) {
64                 $!=0; $_= <$sscmf>; die $! unless defined $_;
65                 last if m/^E/;
66                 next unless m/^C/;
67                 m,^C\s+(\w*/(?:[A-Za-z_]+)?)\s+(0x[0-9a-f]+)\s+(\d+)\s*$,
68                     or die "$sscmfn:$.: syntax error in subseg cmap\n";
69                 ($csss,$datum,$angbits)= ($1,$2,$3);
70                 if (!defined $subsegcmapangscale) {
71                     $subsegcmapangscale= 1<<$angbits;
72                 } else {
73                     die "angbits varies" if $subsegcmapangscale != 1<<$angbits;
74                 }
75                 $datum= hex($datum);
76                 if ($datum & 0x0ff) {
77                     die "sorry, cannot put any movfeatpos or segment in red";
78                 }
79                 $subsegcmap{$csss}= sprintf("%.6f %.6f",
80                                             (($datum >> 8) & 0xff)/255.0,
81                                             (($datum >> 16) & 0xff)/255.0);
82             }
83             $sscmf->error and die "$sscmfn: error reading: $!\n";
84             close $sscmf;
85         } elsif (s/^(e)
86                ((?:[a-z]|\*|\?|\[[a-z][-a-z]*\])*?)
87                (\~?) (\d*) (\=*|\-+|\++) (\d*|\*)
88                ([a-z]+)$//ix) {
89             my ($ee,$g,$n,$d,$c,$v,$cc) = ($1,$2,$3,$4,$5,$6,$7);
90             my ($eo, $invert, $lfn, $ccc, $sense,$limit);
91             $g =~ s/\?/\./g; $g =~ s/\*/\.\*/g;
92             die '-[eE]GND[=]* not allowed' if $v eq '*' && length $d;
93             $d= $output_layer if !length $d;
94             $d= 5 if $d eq '*';
95             $invert= length $n;
96             $c= '=' if !length $c;
97             if (length $v && $v ne '*') {
98                 die '-[eE]GN[D]CCV not allowed' if length $c > 1;
99                 $c= $c x $v;
100             }
101             if ($c =~ m/^[-+]/) {
102                 die '-[eE]GN+/-* not allowed' if $v eq '*';
103                 $sense= ($&.'1') + 0;
104                 $limit= ($sense * $d) + length($c) - 1;
105                 $lfn= sub {
106                     ($output_layer eq '*' ? $d
107                      : $_[0]) * $sense >= $limit
108                          xor $invert;
109                 };
110             } elsif ($v eq '*') {
111                 $lfn= sub { !$invert; };
112             } else {
113                 $limit= length($c) - 1;
114                 $lfn= sub {
115 #my ($lfn_result)=(
116                     ($output_layer eq '*' ? 1
117                      : abs($_[0] - $d) <= $limit)
118                         xor $invert
119 #)
120                             ;
121 #print STDERR "output layer $output_layer; asking re $_[0] rel $d lim $limit invert $invert result $lfn_result\n";
122 #$lfn_result;
123                 };
124             }
125             $ccc= '';
126             foreach $c (split //, $cc) {
127                 if ($ee eq 'e') {
128                     die "bad -e option $c" unless defined $chdraw_emap{$c};
129                     $ccc .=  $chdraw_emap{$c};
130                 } else {
131                     die "bad -E option $c" unless $c =~ m/[$drawers]/i;
132                     $ccc .= $c;
133                 }
134             }
135             $eo->{GlobRe}= $g;
136             $eo->{LayerCheck}= $lfn;
137             $eo->{DrawMods}= $ccc;
138 #print STDERR "created eo $eo re $eo->{GlobRe} n=$n d=$d v=$v c=$c limit=$limit cc=$cc\n";
139             push @eopts, $eo;
140         } elsif (m/^S/) {
141             die "-S option must come right at the start and have numeric arg";
142         } else {
143             die "unknown option -$_";
144         }
145     }
146 }
147
148 our $ptscale= 72/25.4 / $scale;
149
150 our $psu_ulen= 4.5;
151 our $psu_edgelw= 0.5;
152 our $psu_ticklw= 0.1;
153 our $psu_ticksperu= 1;
154 our $psu_ticklen= 5.0;
155 our $psu_gauge= 9;
156 our $psu_sleeperlen= 17;
157 our $psu_sleeperlw= 15;
158 our $psu_raillw= 1.0;
159 our $psu_thinlw= 1.0;
160 our %psu_subseglw;
161 $psu_subseglw{'e'}= 20.0;
162 $psu_subseglw{'m'}= 15.0;
163
164 our $lmu_marklw= 4;
165 our $lmu_marktpt= 11;
166 our $lmu_txtboxtxty= $lmu_marktpt * 0.300;
167 our $lmu_txtboxh= $lmu_marktpt * 1.100;
168 our $lmu_txtboxpadx= $lmu_marktpt * 0.335;
169 our $lmu_txtboxoff= $lmu_marklw / 2;
170 our $lmu_txtboxlw= 1;
171
172 our $olu_left= 10 * $scale;
173 our $olu_right= 217 * $scale - $olu_left;
174 our $olu_bottom= 20 * $scale;
175 our $olu_top= 270 * $scale - $olu_bottom;
176 our $olu_gap_x= 30;
177 our $olu_gap_y= 60;
178 our $olu_textheight= 15;
179 our $olu_textallowperc= $lmu_marktpt * 5.0/11;
180
181 our $pi= atan2(0,-1);
182
183 sub allwidth2 ($) {
184     my ($radius)= @_;
185     return 27 unless defined $radius;
186     $radius= abs($radius);
187     return ($radius >= 450 ? 33 :
188             $radius >= 400 ? 35 :
189             37);
190 }
191 sub allwidth ($) { return allwidth2($_[0]) * 0.5; }
192
193 our $allwidthmax= allwidth(0);
194 our $allwidthmin= allwidth(undef);
195
196 # Data structures:
197 #  $ctx->{CmdLog}= undef                  } not in defobj
198 #  $ctx->{CmdLog}[]= [ command args ]     } in defobj
199 #  $ctx->{Parent}= $parent_ctx or undef
200 #  $ctx->{LocsMade}[]{Id}= $id
201 #  $ctx->{LocsMade}[]{Neg}= 1 or 0
202 #  $ctx->{Loc}{$id}{X}
203 #  $ctx->{Loc}{$id}{Y}
204 #  $ctx->{Loc}{$id}{A}
205 #  $ctx->{Loc}{$id}{LayerKind}
206 #  $ctx->{Trans}{X}       # transformation.  is ev representing
207 #  $ctx->{Trans}{Y}       # new origin.  (is applied at _input_
208 #  $ctx->{Trans}{A}       # not at plot-time)
209 #  $ctx->{Trans}{R}       # but multiply all y coords by this!
210 #  $ctx->{Draw}           # sequence of one or more chrs from uc $drawers
211 #                         #  possibly including X meaning never draw
212 #                         #  anything now (eg in defobj)
213 #  $ctx->{DrawMap}        # =$fn s.t.
214 #                         #  &$fn($drawchrs_spec_by_layer_cmdline)
215 #                         #   = $drawchrs_we_should_use_due_to_obj_etc
216 #  $ctx->{SegName}        # initial segment name (at start of object or file)
217 #                         #  or nonexistent if in object in unknown segment
218 #                         #  may have leading `-'
219 #  $ctx->{SegMapN}{$s}= $o
220 #  $ctx->{SegMapNM}{$s}= $o
221 #  $ctx->{SavedSegment}   # exists iff segment command used, is a $csss
222 #  $ctx->{Layer}{Level}
223 #  $ctx->{Layer}{Kind}
224 #
225 #  $objs{$id}{CmdLog}
226 #  $objs{$id}{Loc}
227 #  $objs{$id}{Part}       # 1 iff object is a part
228 #
229 #  $eopts[]{GlobRe}       # regexp for K
230 #  $eopts[]{LayerCheck}   # =$fn where &$fn($l) is true iff layer matches
231 #  $eopts[]{DrawMods}     # modifier chars for drawing
232 #
233 #  @segments= ( $csss0, $dist0, $csss1, $dist1, ..., $csssn )
234 #                         # here each csss may have preceding `-'
235 #
236 #  $subsegcmap{$csss} = "$green $blue"
237 #                         # $csss is canonical subseg spec; always has '/'
238
239 our $ctx;
240 our %objs;
241 our @al; # current cmd
242
243 our $o='';
244 our $ol='';
245
246 our $param; # for parametric_segment
247
248 # ev_... functions
249 #
250 # Operate on Enhanced Vectors which are a location (coordinates) and a
251 # direction at that location.  Representation is a hash with members X
252 # Y and A (angle of the direction in radians, anticlockwise from
253 # East).  May be absolute, or interpreted as relative, according to
254 # context.
255 #
256 # Each function's first argument is a hashref whose X Y A members will
257 # be created or overwritten; this hashref will be returned (so you can
258 # use it `functionally' by passing {}).  The other arguments may be ev
259 # hashrefs, or other info.  The results are in general undefined if
260 # one of the arguments is the same hash as the result.
261
262 sub ev_byang ($$;$) {
263     # ev_byang(R, ANG,[LEN])
264     # result is evec LEN (default=1.0) from origin pointing in direction ANG
265     my ($res,$ang,$len)=@_;
266     $len=1.0 unless defined $len;
267     $res->{X}= $len * cos($ang);
268     $res->{Y}= $len * sin($ang);
269     $res->{A}= $ang;
270     $res;
271 }
272 sub ev_compose ($$$) {
273     # ev_compose(SUM_R, A,B);
274     # appends B to A, result is end of new B
275     # (B's X is forwards from end of A, Y is translating left from end of A)
276     # A may have a member R, which if provided then it should be 1.0 or -1.0,
277     # and B's Y and A will be multiplied by R first (ie, we can reflect);
278     my ($sum,$a,$b) = @_;
279     my ($r);
280     $r= defined $a->{R} ? $a->{R} : 1.0;
281     $sum->{X}= $a->{X} + $b->{X} * cos($a->{A}) - $r * $b->{Y} * sin($a->{A});
282     $sum->{Y}= $a->{Y} + $r * $b->{Y} * cos($a->{A}) + $b->{X} * sin($a->{A});
283     $sum->{A}= $a->{A} + $r * $b->{A};
284     $sum;
285 }
286 sub ev_decompose ($$$) {
287     # ev_decompose(B_R, A,SUM)
288     # computes B_R s.t. ev_compose({}, A, B_R) gives SUM
289     my ($b,$a,$sum)=@_;
290     my ($r,$brx,$bry);
291     $r= defined $a->{R} ? $a->{R} : 1.0;
292     $brx= $sum->{X} - $a->{X};
293     $bry= $r * ($sum->{Y} - $a->{Y});
294     $b->{X}= $brx * cos($a->{A}) + $bry * sin($a->{A});
295     $b->{Y}= $bry * cos($a->{A}) - $brx * sin($a->{A});
296     $b->{A}= $r * ($sum->{A} - $a->{A});
297     $b;
298 }
299 sub ev_lincomb ($$$$) {
300     # ev_linkcomb(RES,A,B,P)
301     # gives P*A + (1-P)*B
302     my ($r,$a,$b,$p) = @_;
303     my ($q) = 1.0-$p;
304     map { $r->{$_} = $q * $a->{$_} + $p * $b->{$_} } qw(X Y A);
305     $r;
306 }
307 sub a_normalise ($$) {
308     # a_normalise(A,Z)
309     # adds or subtracts 2*$pi to/from A until it is in [ Z , Z+2*$pi >
310     my ($a,$z)=@_;
311     my ($r);
312     $r= $z + fmod($a - $z, 2.0*$pi);
313     $r += 2*$pi if $r < $z;
314     return $r;
315 }
316 sub ev_bearing ($$) {
317     # ev_bearing(A,B)
318     # returns bearing of B from A
319     # value returned is in [ A->{A}, A->{A} + 2*$pi >
320     # A->{A} and B->{A} are otherwise ignored
321     my ($a,$b)= @_;
322     my ($r);
323     $r= atan2($b->{Y} - $a->{Y},
324               $b->{X} - $a->{X});
325     $r= a_normalise($r,$a->{A});
326     return $r;
327 }
328
329 sub v_rotateright ($) {
330     # v_rotateright(A)
331     # returns image of A rotated 90 deg clockwise
332     my ($a)= @_;
333     return { X => $a->{Y}, Y => -$a->{X} };
334 }
335 sub v_dotproduct ($$) {
336     # v_dotproduct(A,B)
337     my ($a,$b)= @_;
338     return $a->{X} * $b->{X} + $a->{Y} * $b->{Y};
339 }
340 sub v_scalarmult ($$) {
341     # v_scalarmult(S,V)
342     # multiplies V by scalar S and returns product
343     my ($s,$v)=@_;
344     return { X => $s * $v->{X}, Y => $s * $v->{Y} };
345 }
346 sub v_add ($;@) {
347     # v_add(A,B,...)
348     # vector sum of all inputs
349     my (@i) = @_;
350     my ($r,$i);
351     $r= { X => 0.0, Y => 0.0 };
352     foreach $i (@i) { $r->{X} += $i->{X}; $r->{Y} += $i->{Y}; }
353     return $r;
354 }    
355 sub v_subtract ($$) {
356     # v_subtract(A,B)
357     # returns vector from A to B, ie B - A
358     my ($a,$b)= @_;
359     return { X => $b->{X} - $a->{X},
360              Y => $b->{Y} - $a->{Y} };
361 }
362 sub v_len ($) {
363     # v_len(V)
364     # scalar length of V
365     my ($v)=@_;
366     my ($x,$y) = ($v->{X}, $v->{Y});
367     return sqrt($x*$x + $y*$y);
368 }
369 sub v_dist ($$) {
370     # v_dist(A,B)
371     # returns distance from A to B
372     return v_len(v_subtract($_[0],$_[1]));
373 }
374
375 sub upd_min ($$) {
376     my ($limr,$now)=@_;
377     $$limr= $now unless defined $$limr && $$limr <= $now;
378 }
379 sub upd_max ($$) {
380     my ($limr,$now)=@_;
381     $$limr= $now unless defined $$limr && $$limr >= $now;
382 }
383
384 sub canf ($$) {
385     my ($converter,$defaulter)=@_;
386     my ($spec,$v);
387     return &$defaulter unless @al;
388     $spec= shift @al;
389     $v= &$converter($spec);
390     dv('canf ','$spec',$spec, '$v',$v);
391     return $v;
392 }
393 sub can ($) { my ($c)=@_; canf($c, sub { die "too few args"; }); }
394 sub cano ($$) { my ($c,$def)=@_; canf($c, sub { return $def }); }
395
396 sub signum ($) { return ($_[0] > 0) - ($_[0] < 0); }
397
398 sub bbox ($) {
399     my ($objhash) = @_;
400     my ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y);
401     my ($loc);
402     foreach $loc (values %$objhash) {
403         upd_min(\$min_x, $loc->{X} - abs($allwidthmax * sin($loc->{A})));
404         upd_max(\$max_x, $loc->{X} + abs($allwidthmax * sin($loc->{A})));
405         upd_min(\$min_y, $loc->{Y} - abs($allwidthmax * cos($loc->{A})));
406         upd_max(\$max_y, $loc->{Y} + abs($allwidthmax * cos($loc->{A})));
407     }
408     return ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y);
409 }
410
411 our %units_len= qw(- mm  mm 1  cm 10  m 1000);
412 our %units_ang= qw(- d   r 1); $units_ang{'d'}= 2*$pi / 360;
413
414 sub cva_len ($) { my ($sp)=@_; cva_units($sp,\%units_len); }
415 sub cva_identity ($) { my ($sp)=@_; $sp; }
416 sub cva_ang ($) { my ($sp)=@_; cva_units($sp,\%units_ang); }
417 sub cva_absang ($) { input_absang(cva_ang($_[0])) }
418 sub cva_units ($$) {
419     my ($sp,$ua)=@_;
420     my ($n,$u,$r);
421     $sp =~ m/^([-0-9eE.]*[0-9.])([A-Za-z]*)$/
422         or die "lexically invalid quantity";
423     ($n,$u)= ($1,$2);
424     $u=$ua->{'-'} unless length $u;
425     defined $ua->{$u} or die "unknown unit $u";
426     $r= $n * $ua->{$u};
427     print DEBUG "cva_units($sp,)=$r ($n $u $ua->{$u})\n";
428     return $r;
429 }
430 sub cva_idstr ($) {
431     my ($sp)=@_;
432     die "invalid id" unless $sp =~ m/^[a-z][_0-9A-Za-z]*$/;
433     return $&;
434 }
435 sub cva_idex ($) {
436     my ($sp)=@_;
437     my ($id,$r,$d,$k,$neg,$na,$obj_id,$vflip,$locs);
438     if ($sp =~ s/^(\^?)(\w+)\!//) {
439         $vflip= length($1);
440         $obj_id= $2;
441         die "invalid obj $obj_id in loc" unless exists $objs{$obj_id};
442         $locs= $objs{$obj_id}{Loc};
443     } else {
444         $locs= $ctx->{Loc};
445         $vflip= 0;
446     }
447     $neg= $sp =~ s/^\-//;
448     $id= cva_idstr($sp);
449     die "unknown $id" unless defined $locs->{$id};
450     $r= $locs->{$id};
451     $d= "idex $id";
452     foreach $k (sort keys %$r) { $d .= " $k=$r->{$k}"; }
453     printf DEBUG "%s\n", $d;
454     if ($vflip) {
455         $r= { X => $r->{X}, Y => -$r->{Y}, A => -$r->{A} };
456     }
457     if ($neg) {
458         $na= $r->{A} + $pi;
459         $na= a_normalise($na,0);
460         $r= { X => $r->{X}, Y => $r->{Y}, A => $na };
461     }
462     return $r;
463 }
464 sub cva_idnew ($) {
465     my ($sp)=@_;
466     my ($id, $neg);
467     $neg = $sp =~ s/^\-//;
468     $id=cva_idstr($sp);
469     die "duplicate $id" if exists $ctx->{Loc}{$id};
470     $ctx->{Loc}{$id}{LayerKind}= $ctx->{Layer}{Kind};
471     push @{ $ctx->{LocsMade} }, {
472         Id => $id,
473         Neg => $neg,
474     };
475     return $ctx->{Loc}{$id};
476 }
477 sub cva_cmd ($) { return cva_idstr($_[0]); }
478 sub cva__enum ($$) {
479     my ($sp,$el)=@_;
480     return $sp if grep { $_ eq $sp } @$el;
481     die "invalid option (permitted: @$el)";
482 }
483 sub cvam_enum { my (@e) = @_; return sub { cva__enum($_[0],\@e); }; }
484
485 sub cmd_abs {
486     my ($i,$nl);
487     $nl= can(\&cva_idnew);
488     $i->{X}= can(\&cva_len);
489     $i->{Y}= can(\&cva_len);
490     $i->{A}= can(\&cva_ang);
491     ev_compose($nl, $ctx->{Trans}, $i);
492 }
493 sub cmd_rel {
494     my ($from,$to,$len,$right,$turn);
495     $from= can(\&cva_idex);
496     $to= can(\&cva_idnew);
497     $len= cano(\&cva_len,0);
498     $right= cano(\&cva_len,0) * $ctx->{Trans}{R};
499     $turn= cano(\&cva_ang, 0) * $ctx->{Trans}{R};
500     my ($u)= ev_compose({}, $from, { X => $len, Y => -$right, A => 0 });
501     ev_compose($to, $u, { X => 0, Y => 0, A => $turn });
502 }
503
504 sub dv__evreff ($) {
505     my ($pfx) = @_;
506     $pfx . ($pfx =~ m/\}$|\]$/ ? '' : '->');
507 }
508 sub dv__evr ($) {
509     my ($v) = @_;
510     return 'undef' if !defined $v;
511     return $v if $v !~ m/\W/ && $v =~ m/[A-Z]/ && $v =~ m/^[a-z_]/i;
512     return $v if $v =~ m/^[0-9.]+/;
513     $v =~ s/[\\\']/\\$&/g;
514     return "'$v'";
515 }
516 sub dv1 ($$$);
517 sub dv1_kind ($$$$$$$) {
518     my ($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixfmt,$ixesfn,$ixmapfn) = @_;
519     my ($ix,$any);
520     return 0 if $ref ne $ref_exp;
521     $any=0;
522     foreach $ix (&$ixesfn) {
523         $any=1;
524         my ($v)= &$ixmapfn($ix);
525 #print STDERR "dv1_kind($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixmapfn) ix=$ix v=$v\n";
526         dv1($pfx,$expr.sprintf($ixfmt,dv__evr($ix)),$v);
527     }
528     if (!$any) {
529         printf DEBUG "%s%s= $ixfmt\n", $pfx, $expr, ' ';
530     }
531     1;
532 }    
533 sub dv1 ($$$) {
534     return 0 unless $debug;
535     my ($pfx,$expr,$v) = @_;
536     my ($ref);
537     $ref= ref $v;
538 #print STDERR "dv1 >$pfx|$ref<\n";
539     if (!$ref) {
540         printf DEBUG "%s%s= %s\n", $pfx,$expr, dv__evr($v);
541         return;
542     } elsif ($ref eq 'SCALAR') {
543         dv1($pfx, ($expr =~ m/^\$/ ? "\$$expr" : '${'.$expr.'}'), $$v);
544         return;
545     }
546     $expr.='->' unless $expr =~ m/\]$|\}$/;
547     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'ARRAY','[%s]',
548                        sub { ($[ .. $#$v) },
549                        sub { $v->[$_[0]] });
550     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'HASH','{%s}',
551                        sub { sort keys %$v },
552                        sub { $v->{$_[0]} });
553     printf DEBUG "%s%s is %s\n", $pfx, $expr, $ref;
554 }
555     
556 sub dv {
557     my ($pfx,@l) = @_;
558     my ($expr,$v,$ref);
559     while (@l) {
560         ($expr,$v,@l)=@l;
561         dv1($pfx,$expr,$v);
562     }
563 }                   
564
565 sub o ($) { $o .= $_[0]; }
566 sub ol ($) { $ol .= $_[0]; }
567 sub oflushpage () {
568     return if $subsegcmapreq;
569     print $o, $ol, "  showpage\n"
570         or die $!;
571     $o=$ol='';
572 }
573
574 our $o_path_verb;
575
576 sub o_path_begin () {
577     o("      newpath\n");
578     $o_path_verb= 'moveto';
579 }
580 sub o_path_point ($) {
581     my ($pt)=@_;
582     o("        $pt $o_path_verb\n");
583     $o_path_verb= 'lineto';
584 }
585 sub o_path_stroke ($) {
586     my ($width)=@_;
587     o("        $width setlinewidth stroke\n");
588 }
589 sub o_path_strokeonly () {
590     o("      stroke\n");
591 }
592
593 sub o_line ($$$) {
594     my ($a,$b,$width)=@_;
595     o_path_begin();
596     o_path_point($a);
597     o_path_point($b);
598     o_path_stroke($width);
599 }
600
601 sub current_draw () {
602     my ($r);
603     $r= $ctx->{Draw} =~ m/X/ ? '' : $ctx->{Draw};
604     $r;
605 }
606
607 sub psu_coords ($$$) {
608     my ($ends,$inunit,$across)=@_;
609     # $ends->[0]{X} etc.; $inunit 0 to 1 (but go to 1.5);
610     # $across in mm, +ve to right.
611     my (%ea_zo, $zo, $prop);
612     $ea_zo{X}=$ea_zo{Y}=0;
613     foreach $zo (qw(0 1)) {
614         $prop= $zo ? $inunit : (1.0 - $inunit);
615         $ea_zo{X} += $prop * ($ends->[$zo]{X} - $across * sin($ends->[0]{A}));
616         $ea_zo{Y} += $prop * ($ends->[$zo]{Y} + $across * cos($ends->[0]{A}));
617     }
618 #    dv("psu_coords ", '$ends',$ends, '$inunit',$inunit, '$across',$across,
619 #       '\\%ea_zo', \%ea_zo);
620     return $ea_zo{X}." ".$ea_zo{Y};
621 }
622
623 sub parametric__o_pt ($) {
624     my ($pt)=@_;
625     o_path_point("$pt->{X} $pt->{Y}");
626 }
627
628 our $segused_incurrent;
629 our $segused_currentpt;
630 our $segmentpart_counter=0;
631 our $segused_restorecounter;
632
633 sub segment_used__print ($) {
634     my ($pt) = @_;
635     if ($segused_incurrent > 0 && $segused_restorecounter==1) {
636         o("%L segmentpart ".
637           $segmentpart_counter++." ".
638           $ctx->{Layer}{Level}.$ctx->{Layer}{Kind}." ".
639           $segments[0]." ".
640           $segused_incurrent." ".
641           loc2dbg($segused_currentpt)." ".
642           loc2dbg($pt)."\n");
643     }
644     $segused_incurrent= undef;
645     $segused_currentpt= undef;
646 }
647     
648 sub segment_used__len ($$) {
649     my ($used,$pt) = @_;
650     $segused_incurrent++;
651
652     return if @segments < 3;
653     $segments[1] -= $used;
654     return if $segments[1] > 0;
655
656     segment_used__print($pt);
657     segment_used_begin($pt);
658
659     @segments= @segments[2..$#segments];
660     o("% segments @segments\n");
661 }
662     
663 sub segment_state_save () {
664     return [ 0, $segused_incurrent, $segused_currentpt,
665              $segmentpart_counter, @segments ];
666 }
667 sub segment_state_restore ($) {
668     my ($r) = @_;
669     ($segused_restorecounter, $segused_incurrent, $segused_currentpt,
670      $segmentpart_counter, @segments) = @$r;
671     $r->[0]++;
672 }
673
674 sub segment_used_begin ($) {
675     $segused_incurrent= 0;
676     $segused_currentpt= $_[0];
677 }
678 sub segment_used_middle ($$) {
679     my ($used,$pt) = @_;
680     segment_used__len($used,$pt);
681 }
682 sub segment_used_end ($$) {
683     my ($used,$pt) = @_;
684     segment_used__len($used,$pt);
685     segment_used__print($pt);
686 }
687 sub parametric_segment ($$$$$) {
688     my ($p0,$p1,$lenperp,$minradius,$calcfn) = @_;
689     # makes $p (global) go from $p0 to $p1  ($p1>$p0)
690     # $lenperp is the length of one unit p, ie the curve
691     # must have a uniform `density' in parameter space
692     # $calcfn is invoked with $p set and should return a loc
693     # (ie, ref to X =>, Y =>, A =>).
694     my ($pa,$pb,@ends,$side,$ppu,$e,$v,$tick,$draw,$allwidth);
695     return unless $ctx->{Draw} =~ m/[ARSCG]/;
696     $ppu= $psu_ulen/$lenperp;
697     $allwidth= allwidth($minradius);
698     my ($railctr)=($psu_gauge + $psu_raillw)*0.5;
699     my ($tickend)=($allwidth - $psu_ticklen);
700     my ($tickpitch)=($psu_ulen / $psu_ticksperu);
701     my ($sleeperctr)=($psu_ulen*0.5);
702     my ($sleeperend)=($psu_sleeperlen*0.5);
703 print DEBUG "ps $p0 $p1 $lenperp ($ppu)\n";
704     $draw= current_draw();
705     if ($draw =~ m/G/) {
706         my ($pt,$going,$red,$csegbare,$movfeat,$movstroke);
707         my ($used_last,$me,$segsave);
708         $segsave= segment_state_save();
709         foreach $me (qw(e m)) {
710             segment_state_restore($segsave);
711             $going=0;
712             o("% segments @segments\n");
713             $param=$p0;
714             $pt= &$calcfn;
715             segment_used_begin($pt);
716             for (;;) {
717                 $movstroke= "      cmapreq-stroke\n";
718                 $csegbare= $segments[0];
719                 $csegbare =~ s/^\-//;
720                 if ($subsegcmapreq) {
721                     if (!exists $subsegcmap{$csegbare}) {
722                         print "$csegbare\n" or die $!;
723                         $subsegcmap{$csegbare}++;
724                     }
725                 } else {
726                     $movfeat= $csegbare =~ s,(/\D+)(\d+)$,$1, ? $2 : 'f';
727                     die "unknown subsegment colour for $csegbare\n"
728                         unless exists $subsegcmap{$csegbare};
729                     $red= $pt->{A} / (2*$pi);
730                     $red *= $subsegcmapangscale;
731                     $red += $subsegcmapangscale*2;
732                     $red += $subsegcmapangscale/2 if $segments[0] =~ m/^\-/;
733                     $red %= $subsegcmapangscale;
734                     $red += $subsegcmapangscale if $me eq 'e';
735                     $red= sprintf("%f", $red / 255.0);
736                     $movstroke=
737                         ("    $red $subsegcmap{$csegbare} setrgbcolor\n".
738                          "    $psu_subseglw{$me} setlinewidth stroke\n");
739                     if ($subsegmovfeatpos ne $movfeat ||
740                         ($me eq 'e' && $csegbare =~ m,^/,)) {
741                         $movstroke= "%     no-stroke\n";
742                     }
743                 }
744                 o_path_begin();
745                 parametric__o_pt($pt);
746         
747                 $param += $ppu;
748                 last if $param>=$p1;
749                 $pt= &$calcfn;
750                 segment_used_middle($psu_ulen,$pt);
751                 parametric__o_pt($pt);
752                 o($movstroke);
753             }
754             $used_last= $p1-($param-$ppu);
755             $param=$p1;
756             $pt= &$calcfn;
757             segment_used_end($used_last * $lenperp, $pt);
758             parametric__o_pt($pt);
759             o($movstroke);
760         }
761     }
762     if ($draw =~ m/C/) {
763         my ($pt);
764         o("    $psu_thinlw setlinewidth\n");
765         o_path_begin();
766         for ($param=$p0; $param<$p1; $param += $ppu) {
767             parametric__o_pt(&$calcfn);
768         }
769         $param=$p1;
770         parametric__o_pt(&$calcfn);
771         o("      stroke\n");
772     }
773     return unless $draw =~ m/[ARS]/;
774     for ($pa= $p0; $pa<$p1; $pa=$pb) {
775         $pb= $pa + $ppu;
776         $param= $pa; $ends[0]= @ends ? $ends[1] : &$calcfn;
777         $param= $pb; $ends[1]= &$calcfn;
778 #print DEBUG "pa $pa $ends[0]{X} $ends[0]{Y} $ends[0]{A}\n";
779 #print DEBUG "pb $pb $ends[1]{X} $ends[1]{Y} $ends[1]{A}\n";
780         $e= $pb<=$p1 ? 1.0 : ($p1-$pa)/$ppu;
781         o("    gsave\n");
782         o_path_begin();
783         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,-$allwidth));
784         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,$allwidth));
785         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,$allwidth));
786         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,-$allwidth));
787         o("        closepath clip\n");
788         foreach $side qw(-1 1) {
789             if ($draw =~ m/R/) {
790                 o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$railctr),
791                        psu_coords(\@ends,1.5,$side*$railctr),
792                        $psu_raillw);
793             }
794         }
795         if ($draw =~ m/S/) {
796             o_line(psu_coords(\@ends,$sleeperctr,-$sleeperend),
797                    psu_coords(\@ends,$sleeperctr,+$sleeperend),
798                    $psu_sleeperlw);
799         }
800         if ($draw =~ m/A/) {
801             o("        0.5 setgray\n");
802             foreach $side qw(-1 1) {
803                 o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$allwidth),
804                        psu_coords(\@ends,1.5,$side*$allwidth),
805                        $psu_edgelw);
806                 for ($tick=0; $tick<1.5; $tick+=$tickpitch/$psu_ulen) {
807                     o_line(psu_coords(\@ends,$tick,$side*$allwidth),
808                            psu_coords(\@ends,$tick,$side*$tickend),
809                            $psu_ticklw);
810                 }
811             }
812         }
813         o("      grestore\n");
814     }
815 }
816
817 sub arc ($$$$$) {
818     my ($to, $ctr,$from, $radius,$delta) = @_;
819     # does parametric_segment to draw an arc centred on $ctr
820     # ($ctr->{A} ignored)
821     # from $from with radius $radius (this must be consistent!)
822     # and directionally-subtending an angle $delta.
823     # sets $to->... to be the other end, and returns $to
824     my ($beta);
825     $to->{A}= $beta= $from->{A} + $delta;
826     $to->{X}= $ctr->{X} - $radius * sin($beta);
827     $to->{Y}= $ctr->{Y} + $radius * cos($beta);
828     return if abs($delta*$radius) < 1e-9;
829     parametric_segment(0.0,1.0, abs($radius*$delta), $radius, sub {
830         my ($beta) = $from->{A} + $delta * $param;
831         return { X => $ctr->{X} - $radius * sin($beta),
832                  Y => $ctr->{Y} + $radius * cos($beta),
833                  A => $beta }
834     });
835 }
836
837 # joins_xxx all take $results, $from, $to, $minradius
838 # where $results->[]{Path}{K} etc. and $results->[]{SolKinds}[]
839
840 sub joins_twoarcs ($$$$) {
841     my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
842     # two circular arcs of equal maximum possible radius
843     # algorithm courtesy of Simon Tatham (`Railway problem',
844     # pers.comm. to ijackson@chiark 23.1.2004)
845     my ($sigma,$distfact, $theta,$phi, $a,$b,$c,$d, $m,$r, $radius);
846     my ($cvec,$cfrom,$cto,$midpt, $delta1,$delta2, $path,$reverse);
847     $sigma= ev_bearing($from,$to);
848     $distfact= v_dist($from,$to);
849     $theta= 0.5 * $pi - ($from->{A} - $sigma);
850     $phi=   0.5 * $pi - ($to->{A} + $pi - $sigma);
851     $a= 2 * (1 + cos($theta - $phi));
852     $b= 2 * (cos($theta) - cos($phi));
853     $c= -1;
854     $d= sqrt($b*$b - 4*$a*$c);
855     o("%     twoarcs theta=".ang2deg($theta)." phi=".ang2deg($phi).
856       " ${a}r^2 + ${b}r + ${c} = 0\n");
857     foreach $m (qw(-1 1)) {
858         if ($a < 1e-6) {
859             o("%     twoarcs $m insoluble\n");
860             next;
861         }
862         $r= -0.5 * (-$b + $m*$d) / $a;
863         $radius= -$r * $distfact;
864         o("%     twoarcs $m radius $radius ");
865         if (abs($radius) < $minradius) { o("too-small\n"); next; }
866         $cfrom=  ev_compose({}, $from, { X=>0, Y=>-$radius, A=>-0.5*$pi });
867         $cto=    ev_compose({}, $to,   { X=>0, Y=> $radius, A=> 0.5*$pi });
868         $midpt=  ev_lincomb({}, $cfrom, $cto, 0.5);
869         $reverse= signum($r);
870         if ($reverse<0) {
871             $cfrom->{A} += $pi;
872             $cto->{A} += $pi;
873         }
874         $delta1= ev_bearing($cfrom, $midpt) - $cfrom->{A};
875         $delta2= ev_bearing($cto,   $midpt) - $cto->{A};
876         o("ok deltas ".ang2deg($delta1)." ".ang2deg($delta2)."\n");
877         if ($reverse<0) {
878             $delta1 -= 2*$pi;
879             $delta2 -= 2*$pi;
880         }
881         my ($fs);
882         $path= [{ T=>Arc, F=>$from, C=>$cfrom, R=> $radius, D=>$delta1 },
883                 { T=>Arc, F=>$to,   C=>$cto,   R=>-$radius, D=>$delta2 }];
884         push @$results, { Path => $path,
885                           SolKinds =>  [ 'twoarcs', 'cross' ] };
886     }
887 }
888     
889 sub joins_arcsline ($$$$) {
890     my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
891     # two circular arcs of specified radius
892     # with an intervening straight
893     my ($lr,$inv, $c,$d,$alpha,$t,$k,$l,$rpmsina,$rcosa,$linelen, $path);
894     if ($minradius<=1e-6) { o("%     arcsline no-radius\n"); return; }
895     foreach $lr (qw(-1 +1)) {
896         foreach $inv (qw(-1 +1)) {
897             $c=ev_compose({},$from,{X=>0,Y=>-$lr*$minradius, A=>0 });
898             $d=ev_compose({},$to,{X=>0, Y=>-$inv*$lr*$minradius, A=>$pi });
899             $t= v_dist($c,$d);
900             o("%     arcsline $lr $inv t=$t ");
901             if ($t < 1e-6) { o("concentric"); next; }
902             $c->{A}= $d->{A}= ev_bearing($c,$d);
903             o("bearing ".ang2deg($c->{A}));
904             if ($inv>0) {
905                 o("\n");
906                 $k= ev_compose({}, $c, { X=>0, Y=>$lr*$minradius, A=>0 });
907                 $l= ev_compose({}, $d, { X=>0, Y=>$lr*$minradius, A=>0 });
908                 $linelen= $t;
909             } else {
910                 my ($cosalpha) = 2.0 * $minradius / $t;
911                 if ($cosalpha > (1.0 - 1e-6)) { o(" too-close\n"); next; }
912                 $alpha= acos($cosalpha);
913                 $rpmsina= $lr * $minradius * sin($alpha);
914                 $rcosa= $minradius * $cosalpha;
915                 $k= ev_compose({}, $c, { X=>$rcosa, Y=>$rpmsina, A=>0 });
916                 $l= ev_compose({}, $d, { X=>-$rcosa, Y=>-$rpmsina, A=>0 });
917                 $k->{A}= $l->{A}= ev_bearing($k,$l);
918                 o(" alpha=".ang2deg($alpha)." kl^=".ang2deg($k->{A})."\n");
919                 $linelen= v_dist($k,$l);
920             }
921             $path= [{ T => Arc, F => $from, C => $c,
922                       R =>$lr*$minradius,
923                       D => -$lr * a_normalise
924                           ($lr * ($from->{A} - $k->{A}), 0) },
925                     { T => Line, A => $k, B => $l, L => $linelen },
926                     { T => Arc, F => $l, C => $d,
927                       R => $inv*$lr*$minradius,
928                       D => -$lr*$inv * a_normalise
929                           (-$lr*$inv * ($to->{A} - $l->{A}), 0) }];
930             push @$results,
931             { Path => $path,
932               SolKinds => [ 'arcsline', ($inv<0 ? 'cross' : 'loop') ] };
933         }
934     }
935 }
936
937 sub joins_arcline ($$$$) {
938     my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
939     # one circular arc and a straight line
940     my ($swap,$echoice,$path, $ap,$bp,$av,$bv, $e,$f, $ae,$af,$afae);
941     my ($dak,$ak,$kj,$k,$j,$aja,$jl,$l,$jc,$lc,$c,$rj,$rb);
942     foreach $swap (qw(-1 +1)) {
943         foreach $echoice (qw(0 1)) {
944             $ap= $from; $bp= { %$to }; $bp->{A} += $pi;
945             ($ap,$bp)= ($bp,$ap) if $swap<0;
946             $av= ev_byang({}, $ap->{A});
947             $bv= ev_byang({}, $bp->{A});
948             $e= ev_byang({}, 0.5 * ($ap->{A} + $bp->{A} + $echoice * $pi));
949             $f= v_rotateright($e);
950             o("%     arcline $swap $echoice e ".loc2dbg($e)."\n");
951             $ae= v_dotproduct($av,$e);
952             $af= v_dotproduct($av,$f);
953             o("%     arcline $swap $echoice a.e=$ae a.f=$af ");
954             if (abs($ae) < 1e-6) { o(" singular\n"); next; }
955             $afae= $af/$ae;
956             o("a.f/a.e=$afae\n");
957             $dak= v_dotproduct(v_subtract($ap,$bp), $e);
958             $ak= v_scalarmult($dak, $e);
959             $kj= v_scalarmult($dak * $afae, $f);
960             $k= v_add($ap, $ak);
961             $j= v_add($k, $kj);
962             $aja= v_dotproduct(v_subtract($ap,$j), $av);
963             o("%     arcline $swap $echoice d_ak=$dak aj.a=$aja ");
964             if ($aja < 0) { o(" backwards aj\n"); next; }
965             $jl= v_scalarmult(0.5, v_subtract($j, $bp));
966             $lc= v_scalarmult(-v_dotproduct($jl, $f) * $afae, $e);
967             $l= v_add($j, $jl);
968             $c= v_add($l, $lc);
969             $rj= v_dotproduct(v_subtract($j,$c), v_rotateright($av));
970             $rb= v_dotproduct(v_subtract($c,$bp), v_rotateright($bv));
971             o("r_j=$rj r_b=$rb ");
972             if ($rj * $rb < 0) { o(" backwards b\n"); next; }
973             if (abs($rj) < $minradius) { o(" too-small\n"); next; }
974             o("ok\n");
975             $j->{A}= $ap->{A};
976             $c->{A}= 0;
977             $path= [{ T => Line, A => $ap, B => $j, L => $aja },
978                     { T => Arc, F => $j, C => $c, R => $rj,
979                       D => -signum($rj) * a_normalise
980                           (-signum($rj) * ($bp->{A} + $pi - $j->{A}), 0) }];
981             $path= [ reverse @$path ] if $swap<0;
982             push @$results, { Path => $path, SolKinds =>  [ 'arcline' ] };
983         }
984     }
985 }
986
987 sub cmd_join {
988     my ($from,$to,$minradius);
989     my (@results,$result);
990     my ($path,$segment,$bestpath,$len,$scores,$bestscores,@bends,$skl);
991     my ($crit,$cs,$i,$cmp);
992     $from= can(\&cva_idex);
993     $to= can(\&cva_idex);
994     $minradius= can(\&cva_len);
995     o("%   join ".loc2dbg($from)."..".loc2dbg($to)." $minradius\n");
996     joins_twoarcs(\@results, $from,$to,$minradius);
997     joins_arcsline(\@results, $from,$to,$minradius);
998     joins_arcline(\@results, $from,$to,$minradius);
999     foreach $result (@results) {
1000         $path= $result->{Path};
1001         $skl= $result->{SolKinds};
1002         o("%   possible path @$skl $path\n");
1003         $len= 0;
1004         @bends= ();
1005         foreach $segment (@$path) {
1006             if ($segment->{T} eq Arc) {
1007                 o("%     Arc C ".loc2dbg($segment->{C}).
1008                   " R $segment->{R} D ".ang2deg($segment->{D})."\n");
1009                 $len += abs($segment->{R} * $segment->{D});
1010                 push @bends, -abs($segment->{R}) * $segment->{D}; # right +ve
1011             } elsif ($segment->{T} eq Line) {
1012                 o("%     Line A ".loc2dbg($segment->{A}).
1013                   " B ".loc2dbg($segment->{A})." L $segment->{L}\n");
1014                 $len += abs($segment->{L});
1015             } else {
1016                 die "unknown segment $segment->{T}";
1017             }
1018         }
1019         o("%    length $len bends @bends.\n");
1020         $scores= [];
1021         foreach $crit (@al, 'short') {
1022             if ($crit eq 'long') { $cs= $len; }
1023             elsif ($crit eq 'short') { $cs= -$len; }
1024             elsif ($crit =~ m/^(begin|end|)(left|right)$/) {
1025                 if ($1 eq 'begin') { $cs= $bends[0]; }
1026                 elsif ($1 eq 'end') { $cs= $bends[$#bends]; }
1027                 else { $cs=0; map { $cs += $_ } @bends; }
1028                 $cs= -$cs if $2 eq 'left';
1029             } elsif ($crit =~ m/^(\!?)(twoarcs|arcs?line|cross|loop)$/) {
1030                 $cs= !!(grep { $2 eq $_ } @$skl) != ($1 eq '!');
1031             } else {
1032                 die "unknown sort criterion $crit";
1033             }
1034             push @$scores, $cs;
1035         }
1036         o("%    scores @$scores\n");
1037         if (defined $bestpath) {
1038             for ($i=0,$cmp=0; !$cmp && $i<@$scores; $i++) {
1039                 $cmp= $scores->[$i] <=> $bestscores->[$i];
1040             }
1041             next if $cmp < 0;
1042         }
1043         $bestpath= $path;
1044         $bestscores= $scores;
1045     }
1046     die "no solution" unless defined $bestpath;
1047     o("%   chose path $bestpath @al\n");
1048     @al= ();
1049     foreach $segment (@$bestpath) {
1050         if ($segment->{T} eq 'Arc') {
1051             arc({}, $segment->{C},$segment->{F},$segment->{R},$segment->{D});
1052         } elsif ($segment->{T} eq 'Line') {
1053             line($segment->{A}, $segment->{B}, $segment->{L});
1054         } else {
1055             die "unknown segment";
1056         }
1057     }
1058 }
1059
1060 sub line ($$$) {
1061     my ($from,$to,$len) = @_;
1062     if ($len < 0) {
1063         ($from,$to,$len) = ($to,$from,-$len);
1064     }
1065     parametric_segment(0.0, 1.0, $len + 1e-6, undef, sub {
1066         ev_lincomb({}, $from, $to, $param);
1067     });
1068 }
1069
1070 sub cmd_extend {
1071     my ($from,$to,$radius,$len,$upto,$ctr,$beta,$ang,$how,$sign_r);
1072     $from= can(\&cva_idex);
1073     $to= can(\&cva_idnew);
1074     printf DEBUG "from $from->{X} $from->{Y} $from->{A}\n";
1075     $how= can(cvam_enum(qw(len upto ang uptoang parallel)));
1076     if ($how eq 'len') { $len= can(\&cva_len); }
1077     elsif ($how =~ m/ang$/) { $ang= can(\&cva_ang); }
1078     elsif ($how eq 'parallel' || $how eq 'upto') { $upto= can(\&cva_idex); }
1079     $radius= cano(\&cva_len, 'Inf'); # +ve is right hand bend
1080     if ($radius eq 'Inf') {
1081 #       print DEBUG "extend inf $len\n";
1082         if ($how eq 'upto') {
1083             $len= ($upto->{X} - $from->{X}) * cos($from->{A})
1084                 + ($upto->{Y} - $from->{Y}) * sin($from->{A});
1085         } elsif ($how eq 'len') {
1086         } else {
1087             die "len of straight spec by angle";
1088         }
1089         printf DEBUG "len $len\n";
1090         $to->{X}= $from->{X} + $len * cos($from->{A});
1091         $to->{Y}= $from->{Y} + $len * sin($from->{A});
1092         $to->{A}= $from->{A};
1093         line($from,$to,$len);
1094     } else {
1095         my ($sign_r, $sign_ang, $ctr, $beta_interval, $beta, $delta);
1096         print DEBUG "radius >$radius<\n";
1097         $radius *= $ctx->{Trans}{R};
1098         $sign_r= signum($radius);
1099         $sign_ang= 1;
1100         $ctr->{X}= $from->{X} + $radius * sin($from->{A});
1101         $ctr->{Y}= $from->{Y} - $radius * cos($from->{A});
1102         if ($how eq 'upto') {
1103             $beta= atan2(-$sign_r * ($upto->{X} - $ctr->{X}),
1104                          $sign_r * ($upto->{Y} - $ctr->{Y}));
1105             $beta_interval= 1.0;
1106         } elsif ($how eq 'parallel') {
1107             $beta= $upto->{A};
1108             $beta_interval= 1.0;
1109         } elsif ($how eq 'uptoang') {
1110             $beta= input_absang($ang);
1111             $beta_interval= 2.0;
1112         } elsif ($how eq 'len') {
1113             $sign_ang= signum($len);
1114             $beta= $from->{A} - $sign_r * $len / abs($radius);
1115             $beta_interval= 2.0;
1116         } else {
1117             $sign_ang= signum($ang);
1118             $beta= $from->{A} - $sign_r * $ang;
1119             $beta_interval= 2.0;
1120         }
1121     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
1122         $beta += $sign_ang * $sign_r * 4.0 * $pi;
1123         for (;;) {
1124             $delta= $beta - $from->{A};
1125             last if $sign_ang * $sign_r * $delta <= 0;
1126             $beta -= $sign_ang * $sign_r * $beta_interval * $pi;
1127         }
1128     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
1129         arc($to, ,$ctr,$from, $radius,$delta);
1130     }
1131     printf DEBUG "to $to->{X} $to->{Y} $to->{A}\n";
1132 }
1133
1134 sub loc2dbg ($) {
1135     my ($loc) = @_;
1136     return "$loc->{X} $loc->{Y} ".ang2deg($loc->{A});
1137 }
1138 sub ang2deg ($) {
1139     return $_[0] * 180 / $pi;
1140 }
1141 sub input_absang ($) {
1142     return $_[0] * $ctx->{Trans}{R} + $ctx->{Trans}{A};
1143 }
1144 sub input_abscoords ($$) {
1145     my ($in,$out);
1146     ($in->{X}, $in->{Y}) = @_;
1147     $in->{A}= 0.0;
1148     $out= ev_compose({}, $ctx->{Trans}, $in);
1149     return ($out->{X}, $out->{Y});
1150 }
1151
1152 sub newctx (;$) {
1153     my ($ctx_save) = @_;
1154     $ctx= {
1155         Trans => { X => 0.0, Y => 0.0, A => 0.0, R => 1.0 },
1156         InRunObj => "",
1157         DrawMap => sub { $_[0]; },
1158         SegMapN => { },
1159         SegMapNM => { }
1160         };
1161     if (defined $ctx_save) {
1162         %{ $ctx->{Layer} }= %{ $ctx_save->{Layer} };
1163         $ctx->{Parent}= $ctx_save;
1164     }
1165 }
1166
1167 our $defobj_save;
1168 our $defobj_ispart;
1169
1170 sub cmd_defobj { cmd__defobj(0); }
1171 sub cmd_defpart { cmd__defobj(1); }
1172 sub cmd__defobj ($) {
1173     my ($ispart) = @_;
1174     my ($id);
1175     $id= can(\&cva_idstr);
1176     die "nested defobj" if $defobj_save;
1177     die "repeated defobj" if exists $objs{$id};
1178     $defobj_save= $ctx;
1179     $defobj_ispart= $ispart;
1180     newctx($defobj_save);
1181     $ctx->{CmdLog}= [ ];
1182     $ctx->{InDefObj}= $id;
1183     $ctx->{Draw}= $defobj_save->{Draw}.'X';
1184     $ctx->{DrawMap}= sub { ''; };
1185     $ctx->{Layer}= { Level => 5, Kind => '' };
1186 }
1187
1188 sub cmd_enddef {
1189     my ($bit,$id);
1190     $id= $ctx->{InDefObj};
1191     die "unmatched enddef" unless defined $id;
1192     foreach $bit (qw(CmdLog Loc)) {
1193         $objs{$id}{$bit}= $ctx->{$bit};
1194     }
1195     $objs{$id}{Part}= $defobj_ispart;
1196     $ctx= $defobj_save;
1197     $defobj_save= undef;
1198     $defobj_ispart= undef;
1199 }
1200
1201 sub cmd__runobj ($) {
1202     my ($obj_id)=@_;
1203     my ($c);
1204     local (@al);
1205     dv("cmd__runobj $obj_id ",'$ctx',$ctx);
1206     foreach $c (@{ $objs{$obj_id}{CmdLog} }) {
1207         @al= @$c;
1208         next if $al[0] eq 'enddef';
1209         cmd__one();
1210     }
1211 }
1212
1213 sub cva_subsegspec ($) {
1214     my ($sp)=@_;
1215     die "invalid subsegment spec" unless
1216         $sp =~ m,^(\-?)([0-9A-Za-z_]*)(?:/(?:([A-Za-z_]+)(\d+))?)?$,;
1217     my ($sign,$segname,$movfeat,$movconf)=($1,$2,$3,$4);
1218
1219     if (!exists $ctx->{SegName}) {
1220         $segname= '';
1221         $sign= '';
1222     } else {
1223         my ($map_ctx);
1224         
1225         $ctx->{SegName} =~ m/^\-?/ or die;
1226         $sign .= $&;
1227         $segname= $'.$segname;
1228         
1229         for ($map_ctx= $ctx;
1230              defined $map_ctx;
1231              $map_ctx= $map_ctx->{Parent}) {
1232             if (defined $movfeat &&
1233                 exists $map_ctx->{SegMapNM}{"$segname/$movfeat"}) {
1234                 $movfeat= $map_ctx->{SegMapNM}{"$segname/$movfeat"};
1235             }
1236             if (exists $map_ctx->{SegMapN}{$segname}) {
1237                 $map_ctx->{SegMapN}{$segname} =~ m/^\-?/ or die;
1238                 $sign .= $&;
1239                 $segname= $';
1240             }
1241         }
1242         $sign =~ s/\-\-//g;
1243     }
1244
1245     return $sign.$segname.'/'.
1246         (defined $movfeat ? sprintf "%s%d", $movfeat, $movconf : '');
1247 }
1248
1249 sub cmd_segment {
1250     my ($csss,$length);
1251     $ctx->{SavedSegment}= pop @segments
1252         unless exists $ctx->{SavedSegment};
1253     @segments= ();
1254     while (@al>1) {
1255         $csss= can(\&cva_subsegspec);
1256         $length= can(\&cva_len);
1257         push @segments, $csss, $length;
1258     }
1259     $csss= can(\&cva_subsegspec);
1260     push @segments, $csss;
1261 }
1262
1263 sub cva_segmap_s {
1264     my ($sp) = @_;
1265     $sp =~ m,^\w+(?:/[a-zA-Z_]+)?$,
1266         or die "invalid (sub)segment mapping S \`$sp'";
1267     return $sp;
1268 }
1269
1270 sub cva_segmap_n {
1271     my ($sp) = @_;
1272     $sp =~ m,^\-?\w+$, or die "invalid segment mapping N' \`$sp'";
1273     return $sp;
1274 }
1275     
1276 sub cva_segmap_m {
1277     my ($sp) = @_;
1278     $sp =~ m,^[a-zA-Z_]+$, or die "invalid segment mapping M' \`$sp'";
1279     return $sp;
1280 }
1281     
1282 sub cmd_segmap {
1283     my ($s,$d);
1284     while (@al) {
1285         $s= can(\&cva_segmap_s);
1286         if ($s =~ m,/,) {
1287             $ctx->{SegMapNM}{$s}= can(\&cva_segmap_m);
1288         } else {
1289             $ctx->{SegMapN}{$s}= can(\&cva_segmap_n);
1290         }
1291     }
1292 }
1293
1294 sub layer_draw ($$) {
1295     my ($k,$l) = @_;
1296     my ($eo,$cc, $r);
1297     if ($k eq '') {
1298         $r= 'RLMN';
1299     } elsif ($k eq 's') {
1300         $r= '';
1301     } elsif ($k eq 'l') {
1302         $r= 'CLMN';
1303     } else {
1304         $r= 'ARSCLMNO';
1305     }
1306     foreach $eo (@eopts) {
1307 #print STDERR "$. layer $k$l eo $eo re $eo->{GlobRe} then $eo->{DrawMods} now $r\n";
1308         next unless $k =~ m/^$eo->{GlobRe}$/;
1309 #print STDERR "$. layer $k$l eo re $eo->{GlobRe} match\n";
1310         next unless &{ $eo->{LayerCheck} }($l);
1311 #print STDERR "$. layer $k$l eo re $eo->{GlobRe} checked\n";
1312         foreach $cc (split //, $eo->{DrawMods}) {
1313             $r =~ s/$cc//ig;
1314             $r .= $cc if $cc =~ m/[A-Z]/;
1315         }
1316     }
1317 #print STDERR "layer $k$l gives $r (before map)\n";
1318     $r= &{ $ctx->{DrawMap} }($r);
1319     return $r;
1320 }
1321
1322 sub cmd_layer {
1323     my ($kl, $k,$l);
1324     $kl= can(\&cva_identity);
1325     $kl =~ m/^([A-Za-z_]*)(\d*|\=|\*)$/ or die "invalid layer spec";
1326     ($k,$l)=($1,$2);
1327     $l= $output_layer if $l eq '*';
1328     $l= $ctx->{Layer}{Level} if $l =~ m/^\=?$/;
1329     $ctx->{Layer}{Kind}= $k;
1330     $ctx->{Layer}{Level}= $l;
1331     $ctx->{Draw}= layer_draw($k,$l);
1332 }    
1333
1334 sub cmd_part { cmd__obj(Part); }
1335 sub cmd_obj { cmd__obj(1); }
1336 sub cmd_objflip { cmd__obj(-1); }
1337
1338 sub cmd__obj ($) {
1339     my ($how)=@_;
1340     my ($obj_id, $ctx_save, $pfx, $actual, $formal_id, $formal, $formcv);
1341     my ($part_name, $ctx_inobj, $obj, $id, $newid, $newpt);
1342     if ($how eq Part) {
1343         $part_name= can(\&cva_idstr);
1344         $how= (@al && $al[0] =~ s/^\^//) ? -1 : +1;
1345     }
1346     $obj_id= can(\&cva_idstr);
1347     if (defined $part_name) {
1348         $formal_id= can(\&cva_idstr);
1349         $actual= cano(\&cva_idex, undef);
1350         if (!defined $actual) {
1351             $actual= cva_idex("${part_name}_${formal_id}");
1352         }
1353     } else {
1354         $actual= can(\&cva_idex);
1355         $formal_id= can(\&cva_idstr);
1356     }
1357     $obj= $objs{$obj_id};
1358     dv("cmd__obj ",'$obj',$obj);
1359     die "unknown obj $obj_id" unless $obj;
1360     $formal= $obj->{Loc}{$formal_id};
1361     die "unknown formal $formal_id" unless $formal;
1362     $ctx_save= $ctx;
1363     newctx($ctx_save);
1364     $how *= $ctx_save->{Trans}{R};
1365     $ctx->{Trans}{R}= $how;
1366     $ctx->{Trans}{A}= $actual->{A} - $formal->{A}/$how;
1367     $formcv= ev_compose({}, $ctx->{Trans},$formal);
1368     $ctx->{Trans}{X}= $actual->{X} - $formcv->{X};
1369     $ctx->{Trans}{Y}= $actual->{Y} - $formcv->{Y};
1370     if (defined $part_name) {
1371         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${part_name}:";
1372     } else {
1373         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${obj_id}::";
1374     }
1375     if ($segments[0] =~ m,(.*[^-]+)/,) {
1376         $ctx->{SegName}= $1;
1377     }
1378     $ctx->{DrawMap}= sub {
1379         my ($i) = @_;
1380         $i= &{ $ctx_save->{DrawMap} }($i);
1381         if ($obj->{Part}) {
1382             $i =~ s/[LMN]//g;
1383             $i =~ s/O/MNO/;
1384         } else {
1385             $i =~ s/[LM]//g;
1386             $i =~ s/N/MN/;
1387         }
1388         return $i;
1389     };
1390     $ctx->{Draw}= &{ $ctx->{DrawMap} }($ctx_save->{Draw});
1391     cmd__runobj($obj_id);
1392     if (defined $part_name) {
1393         $pfx= $part_name.'_';
1394     } else {
1395         if (@al && $al[0] eq '=') {
1396             $pfx= ''; shift @al;
1397         } else {
1398             $pfx= cano(\&cva_idstr,undef);
1399         }
1400     }
1401     if (exists $ctx->{SavedSegment}) {
1402         @segments= ($ctx->{SavedSegment});
1403     }
1404     $ctx_inobj= $ctx;
1405     $ctx= $ctx_save;
1406     if (defined $pfx) {
1407         foreach $id (keys %{ $ctx_inobj->{Loc} }) {
1408             next if $id eq $formal_id;
1409             $newid= $pfx.$id;
1410             next if exists $ctx_save->{Loc}{$newid};
1411             $newpt= cva_idnew($newid);
1412             %$newpt= %{ $ctx_inobj->{Loc}{$id} };
1413         }
1414     }
1415     if (defined $part_name) {
1416         my ($formalr_id, $actualr_id, $formalr, $actualr);
1417         while (@al) {
1418             die "part results come in pairs\n" unless @al>=2;
1419             ($formalr_id, $actualr_id, @al) = @al;
1420             if ($actualr_id =~ s/^\-//) {
1421                 $formalr_id= "-$formalr_id";
1422                 $formalr_id =~ s/^\-\-//;
1423             }
1424             {
1425                 local ($ctx) = $ctx_inobj;
1426                 $formalr= cva_idex($formalr_id);
1427             }
1428             $actualr= cva_idnew($actualr_id);
1429             %$actualr= %$formalr;
1430         }
1431     }
1432 }
1433
1434 sub cmd__do {
1435     my ($cmd);
1436 dv("cmd__do $ctx @al ",'$ctx',$ctx);
1437     $cmd= can(\&cva_cmd);
1438     my ($lm,$id,$loc,$io,$ad,$draw,$thendrawre);
1439     $io= defined $ctx->{InDefObj} ? "$ctx->{InDefObj}!" : $ctx->{InRunObj};
1440     o("%L cmd   $io $cmd @al\n");
1441     $ctx->{LocsMade}= [ ];
1442     {
1443         no strict 'refs';
1444         &{ "cmd_$cmd" };
1445     };
1446     die "too many args" if @al;
1447     foreach $lm (@{ $ctx->{LocsMade} }) {
1448         $id= $lm->{Id};
1449         $loc= $ctx->{Loc}{$id};
1450         $loc->{A} += $pi if $lm->{Neg};
1451         $ad= ang2deg($loc->{A});
1452         ol("%L point $io$id ".loc2dbg($loc)." ($lm->{Neg})\n");
1453         $draw= layer_draw($loc->{LayerKind}, $ctx->{Layer}{Level});
1454         if ($draw =~ m/[LM]/) {
1455             ol("    gsave\n".
1456                "      $loc->{X} $loc->{Y} translate $ad rotate\n");
1457             if ($draw =~ m/M/) {
1458                 ol("      0 $allwidthmin newpath moveto\n".
1459                    "      0 -$allwidthmin lineto\n".
1460                    "      $lmu_marklw setlinewidth stroke\n");
1461             }
1462             if ($draw =~ m/L/) {
1463                 ol("      /s ($id) def\n".
1464                    "      lf setfont\n".
1465                    "      /sx5  s stringwidth pop\n".
1466                    "      0.5 mul $lmu_txtboxpadx add def\n".
1467                    "      -90 rotate  0 $lmu_txtboxoff translate  newpath\n".
1468                    "      sx5 neg  0             moveto\n".
1469                    "      sx5 neg  $lmu_txtboxh  lineto\n".
1470                    "      sx5      $lmu_txtboxh  lineto\n".
1471                    "      sx5      0             lineto closepath\n".
1472                    "      gsave  1 setgray fill  grestore\n".
1473                    "      $lmu_txtboxlw setlinewidth stroke\n".
1474                    "      sx5 neg $lmu_txtboxpadx add  $lmu_txtboxtxty\n".
1475                    "      moveto s show\n");
1476             }
1477             ol("      grestore\n");
1478         }
1479     }
1480 }
1481
1482 sub cmd_showlibrary {
1483     my ($obj_id, $y, $x, $ctx_save, $width, $height);
1484     my ($max_x, $min_x, $max_y, $min_y, $nxty, $obj, $loc, $pat, $got, $glob);
1485     my ($adj);
1486     $x=$olu_left; $y=$olu_bottom; undef $nxty;
1487     $ctx_save= $ctx;
1488     foreach $obj_id (sort keys %objs) {
1489         $got= 1;
1490         foreach $glob (@al) {
1491             $pat= $glob;
1492             $got= !($pat =~ s/^\!//);
1493             die "bad pat" if $pat =~ m/[^0-9a-zA-Z_*?]/;
1494             $pat =~ s/\*/\.*/g; $pat =~ s/\?/./g;
1495             last if $obj_id =~ m/^$pat$/;
1496             $got= !$got;
1497         }
1498         next unless $got;           
1499         $obj= $objs{$obj_id};
1500         next unless $obj->{Part};
1501         ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y) = bbox($obj->{Loc});
1502         newctx($ctx_save);
1503
1504         for (;;) {
1505             $width= $max_x - $min_x;
1506             $height= $max_y - $min_y;
1507             if ($width < $height) {
1508                 $ctx->{Trans}{A}= 0;
1509                 $ctx->{Trans}{X}= $x - $min_x;
1510                 $ctx->{Trans}{Y}= $y - $min_y + $olu_textheight;
1511             } else {
1512                 ($width,$height)=($height,$width);
1513                 $ctx->{Trans}{A}= 0.5 * $pi;
1514                 $ctx->{Trans}{X}= $x + $max_y;
1515                 $ctx->{Trans}{Y}= $y - $min_x + $olu_textheight;
1516             }
1517             $adj= length($obj_id) * $olu_textallowperc - $width;
1518             $adj=0 if $adj<0;
1519             $width += $adj;
1520             $ctx->{Trans}{X} += 0.5 * $adj;
1521             if ($x + $width > $olu_right && defined $nxty) {
1522                 $x= $olu_left;
1523                 $y= $nxty;
1524                 undef $nxty;
1525             } elsif ($y + $height > $olu_top && $y > $olu_bottom) {
1526                 oflushpage();
1527                 $x= $olu_left; $y= $olu_bottom;
1528                 undef $nxty;
1529             } else {
1530                 last;
1531             }
1532         }
1533             
1534         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${obj_id}//";
1535         $ctx->{Draw}= $ctx_save->{Draw};
1536         cmd__runobj($obj_id);
1537         ol("    gsave\n".
1538            "      /s ($obj_id) def\n".
1539            "      lf setfont\n      ".
1540            ($x + 0.5*$width)." ".($y - $olu_textheight)." moveto\n".
1541            "      s stringwidth pop -0.5 mul  0  rmoveto\n".
1542            "      s show grestore\n");
1543         $x += $width + $olu_gap_x;
1544         upd_max(\$nxty, $y + $height + $olu_gap_y + $olu_textheight);
1545     }
1546     @al= ();
1547     $ctx= $ctx_save;
1548 }
1549
1550 sub cmd__one {
1551     cmd__do();
1552 }
1553
1554 o("%!\n".
1555   "  /lf /Courier-New findfont $lmu_marktpt scalefont def\n".
1556   "  $ps_page_shift 0 translate 90 rotate\n");
1557
1558 if ($page_x || $page_y) {
1559     o("  /Courier-New findfont 15 scalefont setfont\n".
1560       "  30 30 moveto (${page_x}x${page_y}) show\n");
1561 }
1562
1563 o("  -$ps_page_xmul $page_x mul  -$ps_page_ymul $page_y mul  translate\n".
1564   "  $ptscale $ptscale scale\n");
1565
1566 newctx();
1567
1568 open DEBUG, ($debug ? ">&2" : ">/dev/null") or die $!;
1569
1570 if ($debug) {
1571     select(DEBUG); $|=1;
1572     select(STDOUT); $|=1;
1573 }
1574
1575 $ctx->{Draw}= '';
1576 $ctx->{SegName}= '';
1577
1578 @al= qw(layer 5);
1579 cmd__one();
1580
1581 while (<>) {
1582     next if m/^\s*\#/;
1583     chomp; s/^\s+//; s/\s+$//;
1584     @al= split /\s+/, $_;
1585     next unless @al;
1586     print DEBUG "=== @al\n";
1587     last if $al[0] eq 'eof';
1588     push @{ $ctx->{CmdLog} }, [ @al ] if exists $ctx->{CmdLog};
1589     cmd__one();
1590 }
1591
1592 {
1593     my ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y) = bbox($ctx->{Loc});
1594     my ($bboxstr);
1595     if (defined $min_x) {
1596         $bboxstr= sprintf("width  %.2d (%.2d..%2.d)\n".
1597                           "height %.2d (%.2d..%2.d)\n",
1598                           $max_x - $min_x, $min_x, $max_x,
1599                           $max_y - $min_y, $min_y, $max_y);
1600     } else {
1601         $bboxstr= "no locs, no bbox\n";
1602     }
1603     if (!$quiet) { print STDERR $bboxstr; }
1604     $bboxstr =~ s/^/\%L bbox /mg;
1605     o($bboxstr) or die $!;
1606
1607     if ($scale < 1.5) {
1608         my ($tick_x, $tick_y, $ticklen);
1609         $ticklen= 10;
1610         printf("    gsave 0.5 setgray 0.33 setlinewidth\n".
1611                "      /regmark {\n".
1612                "        newpath moveto\n".
1613                "        -%d 0 rmoveto %d 0 rlineto\n".
1614                "        -%d -%d rmoveto 0 %d rlineto stroke\n".
1615                "      } def\n",
1616                $ticklen, $ticklen*2, $ticklen, $ticklen, $ticklen*2)
1617             or die $!;
1618         for ($tick_x= $min_x; $tick_x < $max_x; $tick_x += 150) {
1619             for ($tick_y= $min_y; $tick_y < $max_y; $tick_y += 150) {
1620                 printf("      %f %f regmark\n",
1621                        $tick_x, $tick_y)
1622                     or die $!;
1623             }
1624         }
1625         printf("    grestore\n")
1626             or die $!;
1627     }
1628 }
1629
1630 oflushpage();