chiark / gitweb /
improved D drawing
[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= 'arscldmnog';
29 our %chdraw_emap= qw(A ARScgd
30                      R aRscgD
31                      S aRScgd
32                      C arsCgd
33                      c Arscgd
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 our $lmu_lenlabeloff= -$lmu_marklw * 1.0;
172
173 our $olu_left= 10 * $scale;
174 our $olu_right= 217 * $scale - $olu_left;
175 our $olu_bottom= 20 * $scale;
176 our $olu_top= 270 * $scale - $olu_bottom;
177 our $olu_gap_x= 30;
178 our $olu_gap_y= 60;
179 our $olu_textheight= 15;
180 our $olu_textallowperc= $lmu_marktpt * 5.0/11;
181
182 our $pi= atan2(0,-1);
183
184 sub allwidth2 ($) {
185     my ($radius)= @_;
186     return 27 unless defined $radius;
187     $radius= abs($radius);
188     return ($radius >= 450 ? 33 :
189             $radius >= 400 ? 35 :
190             37);
191 }
192 sub allwidth ($) { return allwidth2($_[0]) * 0.5; }
193
194 our $allwidthmax= allwidth(0);
195 our $allwidthmin= allwidth(undef);
196
197 # Data structures:
198 #  $ctx->{CmdLog}= undef                  } not in defobj
199 #  $ctx->{CmdLog}[]= [ command args ]     } in defobj
200 #  $ctx->{Parent}= $parent_ctx or undef
201 #  $ctx->{LocsMade}[]{Id}= $id
202 #  $ctx->{LocsMade}[]{Neg}= 1 or 0
203 #  $ctx->{Loc}{$id}{X}
204 #  $ctx->{Loc}{$id}{Y}
205 #  $ctx->{Loc}{$id}{A}
206 #  $ctx->{Loc}{$id}{LayerKind}
207 #  $ctx->{Trans}{X}       # transformation.  is ev representing
208 #  $ctx->{Trans}{Y}       # new origin.  (is applied at _input_
209 #  $ctx->{Trans}{A}       # not at plot-time)
210 #  $ctx->{Trans}{R}       # but multiply all y coords by this!
211 #  $ctx->{Draw}           # sequence of one or more chrs from uc $drawers
212 #                         #  possibly including X meaning never draw
213 #                         #  anything now (eg in defobj)
214 #  $ctx->{DrawMap}        # =$fn s.t.
215 #                         #  &$fn($drawchrs_spec_by_layer_cmdline)
216 #                         #   = $drawchrs_we_should_use_due_to_obj_etc
217 #  $ctx->{SegName}        # initial segment name (at start of object or file)
218 #                         #  or nonexistent if in object in unknown segment
219 #                         #  may have leading `-'
220 #  $ctx->{SegMapN}{$s}= $o
221 #  $ctx->{SegMapNM}{$s}= $o
222 #  $ctx->{SavedSegment}   # exists iff segment command used, is a $csss
223 #  $ctx->{Layer}{Level}
224 #  $ctx->{Layer}{Kind}
225 #
226 #  $objs{$id}{CmdLog}
227 #  $objs{$id}{Loc}
228 #  $objs{$id}{Part}       # 1 iff object is a part
229 #
230 #  $eopts[]{GlobRe}       # regexp for K
231 #  $eopts[]{LayerCheck}   # =$fn where &$fn($l) is true iff layer matches
232 #  $eopts[]{DrawMods}     # modifier chars for drawing
233 #
234 #  @segments= ( $csss0, $dist0, $csss1, $dist1, ..., $csssn )
235 #                         # here each csss may have preceding `-'
236 #
237 #  $subsegcmap{$csss} = "$green $blue"
238 #                         # $csss is canonical subseg spec; always has '/'
239
240 our $ctx;
241 our %objs;
242 our @al; # current cmd
243
244 our $o='';
245 our $ol='';
246
247 our $param; # for parametric_segment
248
249 # ev_... functions
250 #
251 # Operate on Enhanced Vectors which are a location (coordinates) and a
252 # direction at that location.  Representation is a hash with members X
253 # Y and A (angle of the direction in radians, anticlockwise from
254 # East).  May be absolute, or interpreted as relative, according to
255 # context.
256 #
257 # Each function's first argument is a hashref whose X Y A members will
258 # be created or overwritten; this hashref will be returned (so you can
259 # use it `functionally' by passing {}).  The other arguments may be ev
260 # hashrefs, or other info.  The results are in general undefined if
261 # one of the arguments is the same hash as the result.
262
263 sub ev_byang ($$;$) {
264     # ev_byang(R, ANG,[LEN])
265     # result is evec LEN (default=1.0) from origin pointing in direction ANG
266     my ($res,$ang,$len)=@_;
267     $len=1.0 unless defined $len;
268     $res->{X}= $len * cos($ang);
269     $res->{Y}= $len * sin($ang);
270     $res->{A}= $ang;
271     $res;
272 }
273 sub ev_compose ($$$) {
274     # ev_compose(SUM_R, A,B);
275     # appends B to A, result is end of new B
276     # (B's X is forwards from end of A, Y is translating left from end of A)
277     # A may have a member R, which if provided then it should be 1.0 or -1.0,
278     # and B's Y and A will be multiplied by R first (ie, we can reflect);
279     my ($sum,$a,$b) = @_;
280     my ($r);
281     $r= defined $a->{R} ? $a->{R} : 1.0;
282     $sum->{X}= $a->{X} + $b->{X} * cos($a->{A}) - $r * $b->{Y} * sin($a->{A});
283     $sum->{Y}= $a->{Y} + $r * $b->{Y} * cos($a->{A}) + $b->{X} * sin($a->{A});
284     $sum->{A}= $a->{A} + $r * $b->{A};
285     $sum;
286 }
287 sub ev_decompose ($$$) {
288     # ev_decompose(B_R, A,SUM)
289     # computes B_R s.t. ev_compose({}, A, B_R) gives SUM
290     my ($b,$a,$sum)=@_;
291     my ($r,$brx,$bry);
292     $r= defined $a->{R} ? $a->{R} : 1.0;
293     $brx= $sum->{X} - $a->{X};
294     $bry= $r * ($sum->{Y} - $a->{Y});
295     $b->{X}= $brx * cos($a->{A}) + $bry * sin($a->{A});
296     $b->{Y}= $bry * cos($a->{A}) - $brx * sin($a->{A});
297     $b->{A}= $r * ($sum->{A} - $a->{A});
298     $b;
299 }
300 sub ev_lincomb ($$$$) {
301     # ev_linkcomb(RES,A,B,P)
302     # gives P*A + (1-P)*B
303     my ($r,$a,$b,$p) = @_;
304     my ($q) = 1.0-$p;
305     map { $r->{$_} = $q * $a->{$_} + $p * $b->{$_} } qw(X Y A);
306     $r;
307 }
308 sub a_normalise ($$) {
309     # a_normalise(A,Z)
310     # adds or subtracts 2*$pi to/from A until it is in [ Z , Z+2*$pi >
311     my ($a,$z)=@_;
312     my ($r);
313     $r= $z + fmod($a - $z, 2.0*$pi);
314     $r += 2*$pi if $r < $z;
315     return $r;
316 }
317 sub ev_bearing ($$) {
318     # ev_bearing(A,B)
319     # returns bearing of B from A
320     # value returned is in [ A->{A}, A->{A} + 2*$pi >
321     # A->{A} and B->{A} are otherwise ignored
322     my ($a,$b)= @_;
323     my ($r);
324     $r= atan2($b->{Y} - $a->{Y},
325               $b->{X} - $a->{X});
326     $r= a_normalise($r,$a->{A});
327     return $r;
328 }
329
330 sub v_rotateright ($) {
331     # v_rotateright(A)
332     # returns image of A rotated 90 deg clockwise
333     my ($a)= @_;
334     return { X => $a->{Y}, Y => -$a->{X} };
335 }
336 sub v_dotproduct ($$) {
337     # v_dotproduct(A,B)
338     my ($a,$b)= @_;
339     return $a->{X} * $b->{X} + $a->{Y} * $b->{Y};
340 }
341 sub v_scalarmult ($$) {
342     # v_scalarmult(S,V)
343     # multiplies V by scalar S and returns product
344     my ($s,$v)=@_;
345     return { X => $s * $v->{X}, Y => $s * $v->{Y} };
346 }
347 sub v_add ($;@) {
348     # v_add(A,B,...)
349     # vector sum of all inputs
350     my (@i) = @_;
351     my ($r,$i);
352     $r= { X => 0.0, Y => 0.0 };
353     foreach $i (@i) { $r->{X} += $i->{X}; $r->{Y} += $i->{Y}; }
354     return $r;
355 }    
356 sub v_subtract ($$) {
357     # v_subtract(A,B)
358     # returns vector from A to B, ie B - A
359     my ($a,$b)= @_;
360     return { X => $b->{X} - $a->{X},
361              Y => $b->{Y} - $a->{Y} };
362 }
363 sub v_len ($) {
364     # v_len(V)
365     # scalar length of V
366     my ($v)=@_;
367     my ($x,$y) = ($v->{X}, $v->{Y});
368     return sqrt($x*$x + $y*$y);
369 }
370 sub v_dist ($$) {
371     # v_dist(A,B)
372     # returns distance from A to B
373     return v_len(v_subtract($_[0],$_[1]));
374 }
375
376 sub upd_min ($$) {
377     my ($limr,$now)=@_;
378     $$limr= $now unless defined $$limr && $$limr <= $now;
379 }
380 sub upd_max ($$) {
381     my ($limr,$now)=@_;
382     $$limr= $now unless defined $$limr && $$limr >= $now;
383 }
384
385 sub canf ($$) {
386     my ($converter,$defaulter)=@_;
387     my ($spec,$v);
388     return &$defaulter unless @al;
389     $spec= shift @al;
390     $v= &$converter($spec);
391     dv('canf ','$spec',$spec, '$v',$v);
392     return $v;
393 }
394 sub can ($) { my ($c)=@_; canf($c, sub { die "too few args"; }); }
395 sub cano ($$) { my ($c,$def)=@_; canf($c, sub { return $def }); }
396
397 sub signum ($) { return ($_[0] > 0) - ($_[0] < 0); }
398
399 sub bbox ($) {
400     my ($objhash) = @_;
401     my ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y);
402     my ($loc);
403     foreach $loc (values %$objhash) {
404         upd_min(\$min_x, $loc->{X} - abs($allwidthmax * sin($loc->{A})));
405         upd_max(\$max_x, $loc->{X} + abs($allwidthmax * sin($loc->{A})));
406         upd_min(\$min_y, $loc->{Y} - abs($allwidthmax * cos($loc->{A})));
407         upd_max(\$max_y, $loc->{Y} + abs($allwidthmax * cos($loc->{A})));
408     }
409     return ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y);
410 }
411
412 our %units_len= qw(- mm  mm 1  cm 10  m 1000);
413 our %units_ang= qw(- d   r 1); $units_ang{'d'}= 2*$pi / 360;
414
415 sub cva_len ($) { my ($sp)=@_; cva_units($sp,\%units_len); }
416 sub cva_identity ($) { my ($sp)=@_; $sp; }
417 sub cva_ang ($) { my ($sp)=@_; cva_units($sp,\%units_ang); }
418 sub cva_absang ($) { input_absang(cva_ang($_[0])) }
419 sub cva_units ($$) {
420     my ($sp,$ua)=@_;
421     my ($n,$u,$r);
422     $sp =~ m/^([-0-9eE.]*[0-9.])([A-Za-z]*)$/
423         or die "lexically invalid quantity";
424     ($n,$u)= ($1,$2);
425     $u=$ua->{'-'} unless length $u;
426     defined $ua->{$u} or die "unknown unit $u";
427     $r= $n * $ua->{$u};
428     print DEBUG "cva_units($sp,)=$r ($n $u $ua->{$u})\n";
429     return $r;
430 }
431 sub cva_idstr ($) {
432     my ($sp)=@_;
433     die "invalid id" unless $sp =~ m/^[a-z][_0-9A-Za-z]*$/;
434     return $&;
435 }
436 sub cva_idex ($) {
437     my ($sp)=@_;
438     my ($id,$r,$d,$k,$neg,$na,$obj_id,$vflip,$locs);
439     if ($sp =~ s/^(\^?)(\w+)\!//) {
440         $vflip= length($1);
441         $obj_id= $2;
442         die "invalid obj $obj_id in loc" unless exists $objs{$obj_id};
443         $locs= $objs{$obj_id}{Loc};
444     } else {
445         $locs= $ctx->{Loc};
446         $vflip= 0;
447     }
448     $neg= $sp =~ s/^\-//;
449     $id= cva_idstr($sp);
450     die "unknown $id" unless defined $locs->{$id};
451     $r= $locs->{$id};
452     $d= "idex $id";
453     foreach $k (sort keys %$r) { $d .= " $k=$r->{$k}"; }
454     printf DEBUG "%s\n", $d;
455     if ($vflip) {
456         $r= { X => $r->{X}, Y => -$r->{Y}, A => -$r->{A} };
457     }
458     if ($neg) {
459         $na= $r->{A} + $pi;
460         $na= a_normalise($na,0);
461         $r= { X => $r->{X}, Y => $r->{Y}, A => $na };
462     }
463     return $r;
464 }
465 sub cva_idnew ($) {
466     my ($sp)=@_;
467     my ($id, $neg);
468     $neg = $sp =~ s/^\-//;
469     $id=cva_idstr($sp);
470     die "duplicate $id" if exists $ctx->{Loc}{$id};
471     $ctx->{Loc}{$id}{LayerKind}= $ctx->{Layer}{Kind};
472     push @{ $ctx->{LocsMade} }, {
473         Id => $id,
474         Neg => $neg,
475     };
476     return $ctx->{Loc}{$id};
477 }
478 sub cva_cmd ($) { return cva_idstr($_[0]); }
479 sub cva__enum ($$) {
480     my ($sp,$el)=@_;
481     return $sp if grep { $_ eq $sp } @$el;
482     die "invalid option (permitted: @$el)";
483 }
484 sub cvam_enum { my (@e) = @_; return sub { cva__enum($_[0],\@e); }; }
485
486 sub cmd_abs {
487     my ($i,$nl);
488     $nl= can(\&cva_idnew);
489     $i->{X}= can(\&cva_len);
490     $i->{Y}= can(\&cva_len);
491     $i->{A}= can(\&cva_ang);
492     ev_compose($nl, $ctx->{Trans}, $i);
493 }
494 sub cmd_rel {
495     my ($from,$to,$len,$right,$turn);
496     $from= can(\&cva_idex);
497     $to= can(\&cva_idnew);
498     $len= cano(\&cva_len,0);
499     $right= cano(\&cva_len,0) * $ctx->{Trans}{R};
500     $turn= cano(\&cva_ang, 0) * $ctx->{Trans}{R};
501     my ($u)= ev_compose({}, $from, { X => $len, Y => -$right, A => 0 });
502     ev_compose($to, $u, { X => 0, Y => 0, A => $turn });
503 }
504
505 sub dv__evreff ($) {
506     my ($pfx) = @_;
507     $pfx . ($pfx =~ m/\}$|\]$/ ? '' : '->');
508 }
509 sub dv__evr ($) {
510     my ($v) = @_;
511     return 'undef' if !defined $v;
512     return $v if $v !~ m/\W/ && $v =~ m/[A-Z]/ && $v =~ m/^[a-z_]/i;
513     return $v if $v =~ m/^[0-9.]+/;
514     $v =~ s/[\\\']/\\$&/g;
515     return "'$v'";
516 }
517 sub dv1 ($$$);
518 sub dv1_kind ($$$$$$$) {
519     my ($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixfmt,$ixesfn,$ixmapfn) = @_;
520     my ($ix,$any);
521     return 0 if $ref ne $ref_exp;
522     $any=0;
523     foreach $ix (&$ixesfn) {
524         $any=1;
525         my ($v)= &$ixmapfn($ix);
526 #print STDERR "dv1_kind($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixmapfn) ix=$ix v=$v\n";
527         dv1($pfx,$expr.sprintf($ixfmt,dv__evr($ix)),$v);
528     }
529     if (!$any) {
530         printf DEBUG "%s%s= $ixfmt\n", $pfx, $expr, ' ';
531     }
532     1;
533 }    
534 sub dv1 ($$$) {
535     return 0 unless $debug;
536     my ($pfx,$expr,$v) = @_;
537     my ($ref);
538     $ref= ref $v;
539 #print STDERR "dv1 >$pfx|$ref<\n";
540     if (!$ref) {
541         printf DEBUG "%s%s= %s\n", $pfx,$expr, dv__evr($v);
542         return;
543     } elsif ($ref eq 'SCALAR') {
544         dv1($pfx, ($expr =~ m/^\$/ ? "\$$expr" : '${'.$expr.'}'), $$v);
545         return;
546     }
547     $expr.='->' unless $expr =~ m/\]$|\}$/;
548     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'ARRAY','[%s]',
549                        sub { ($[ .. $#$v) },
550                        sub { $v->[$_[0]] });
551     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'HASH','{%s}',
552                        sub { sort keys %$v },
553                        sub { $v->{$_[0]} });
554     printf DEBUG "%s%s is %s\n", $pfx, $expr, $ref;
555 }
556     
557 sub dv {
558     my ($pfx,@l) = @_;
559     my ($expr,$v,$ref);
560     while (@l) {
561         ($expr,$v,@l)=@l;
562         dv1($pfx,$expr,$v);
563     }
564 }                   
565
566 sub o ($) { $o .= $_[0]; }
567 sub ol ($) { $ol .= $_[0]; }
568 sub oflushpage () {
569     return if $subsegcmapreq;
570     print $o, $ol, "  showpage\n"
571         or die $!;
572     $o=$ol='';
573 }
574
575 our $o_path_verb;
576
577 sub o_path_begin () {
578     o("      newpath\n");
579     $o_path_verb= 'moveto';
580 }
581 sub o_path_point ($) {
582     my ($pt)=@_;
583     o("        $pt $o_path_verb\n");
584     $o_path_verb= 'lineto';
585 }
586 sub o_path_stroke ($) {
587     my ($width)=@_;
588     o("        $width setlinewidth stroke\n");
589 }
590 sub o_path_strokeonly () {
591     o("      stroke\n");
592 }
593
594 sub o_line ($$$) {
595     my ($a,$b,$width)=@_;
596     o_path_begin();
597     o_path_point($a);
598     o_path_point($b);
599     o_path_stroke($width);
600 }
601
602 sub current_draw () {
603     my ($r);
604     $r= $ctx->{Draw} =~ m/X/ ? '' : $ctx->{Draw};
605     $r;
606 }
607
608 sub psu_coords ($$$) {
609     my ($ends,$inunit,$across)=@_;
610     # $ends->[0]{X} etc.; $inunit 0 to 1 (but go to 1.5);
611     # $across in mm, +ve to right.
612     my (%ea_zo, $zo, $prop);
613     $ea_zo{X}=$ea_zo{Y}=0;
614     foreach $zo (qw(0 1)) {
615         $prop= $zo ? $inunit : (1.0 - $inunit);
616         $ea_zo{X} += $prop * ($ends->[$zo]{X} - $across * sin($ends->[0]{A}));
617         $ea_zo{Y} += $prop * ($ends->[$zo]{Y} + $across * cos($ends->[0]{A}));
618     }
619 #    dv("psu_coords ", '$ends',$ends, '$inunit',$inunit, '$across',$across,
620 #       '\\%ea_zo', \%ea_zo);
621     return $ea_zo{X}." ".$ea_zo{Y};
622 }
623
624 sub parametric__o_pt ($) {
625     my ($pt)=@_;
626     o_path_point("$pt->{X} $pt->{Y}");
627 }
628
629 our $segused_incurrent;
630 our $segused_currentpt;
631 our $segmentpart_counter=0;
632 our $segused_restorecounter;
633
634 sub segment_used__print ($) {
635     my ($pt) = @_;
636     if ($segused_incurrent > 0 && $segused_restorecounter==1) {
637         o("%L segmentpart ".
638           $segmentpart_counter++." ".
639           $ctx->{Layer}{Level}.$ctx->{Layer}{Kind}." ".
640           $segments[0]." ".
641           $segused_incurrent." ".
642           loc2dbg($segused_currentpt)." ".
643           loc2dbg($pt)."\n");
644     }
645     $segused_incurrent= undef;
646     $segused_currentpt= undef;
647 }
648     
649 sub segment_used__len ($$) {
650     my ($used,$pt) = @_;
651     $segused_incurrent++;
652
653     return if @segments < 3;
654     $segments[1] -= $used;
655     return if $segments[1] > 0;
656
657     segment_used__print($pt);
658     segment_used_begin($pt);
659
660     @segments= @segments[2..$#segments];
661     o("% segments @segments\n");
662 }
663     
664 sub segment_state_save () {
665     return [ 0, $segused_incurrent, $segused_currentpt,
666              $segmentpart_counter, @segments ];
667 }
668 sub segment_state_restore ($) {
669     my ($r) = @_;
670     ($segused_restorecounter, $segused_incurrent, $segused_currentpt,
671      $segmentpart_counter, @segments) = @$r;
672     $r->[0]++;
673 }
674
675 sub segment_used_begin ($) {
676     $segused_incurrent= 0;
677     $segused_currentpt= $_[0];
678 }
679 sub segment_used_middle ($$) {
680     my ($used,$pt) = @_;
681     segment_used__len($used,$pt);
682 }
683 sub segment_used_end ($$) {
684     my ($used,$pt) = @_;
685     segment_used__len($used,$pt);
686     segment_used__print($pt);
687 }
688 sub parametric_segment ($$$$$) {
689     my ($p0,$p1,$lenperp,$minradius,$calcfn) = @_;
690     # makes $param (global) go from $p0 to $p1  ($p1>$p0)
691     # $lenperp is the length of one unit p, ie the curve
692     # must have a uniform `density' in parameter space
693     # $calcfn is invoked with $param set and should return a loc
694     # (ie, ref to X =>, Y =>, A =>).
695     my ($pa,$pb,@ends,$side,$ppu,$e,$v,$tick,$draw,$allwidth);
696     return unless $ctx->{Draw} =~ m/[ARSCG]/;
697     $ppu= $psu_ulen/$lenperp;
698     $allwidth= allwidth($minradius);
699     my ($railctr)=($psu_gauge + $psu_raillw)*0.5;
700     my ($tickend)=($allwidth - $psu_ticklen);
701     my ($tickpitch)=($psu_ulen / $psu_ticksperu);
702     my ($sleeperctr)=($psu_ulen*0.5);
703     my ($sleeperend)=($psu_sleeperlen*0.5);
704 print DEBUG "ps $p0 $p1 $lenperp ($ppu)\n";
705     $draw= current_draw();
706     if ($draw =~ m/G/) {
707         my ($pt,$going,$red,$csegbare,$movfeat,$movstroke);
708         my ($used_last,$me,$segsave);
709         $segsave= segment_state_save();
710         foreach $me (qw(e m)) {
711             segment_state_restore($segsave);
712             $going=0;
713             o("% segments @segments\n");
714             $param=$p0;
715             $pt= &$calcfn;
716             segment_used_begin($pt);
717             for (;;) {
718                 $movstroke= "      cmapreq-stroke\n";
719                 $csegbare= $segments[0];
720                 $csegbare =~ s/^\-//;
721                 if ($subsegcmapreq) {
722                     if (!exists $subsegcmap{$csegbare}) {
723                         print "$csegbare\n" or die $!;
724                         $subsegcmap{$csegbare}++;
725                     }
726                 } else {
727                     $movfeat= $csegbare =~ s,(/\D+)(\d+)$,$1, ? $2 : 'f';
728                     die "unknown subsegment colour for $csegbare\n"
729                         unless exists $subsegcmap{$csegbare};
730                     $red= $pt->{A} / (2*$pi);
731                     $red *= $subsegcmapangscale;
732                     $red += $subsegcmapangscale*2;
733                     $red += $subsegcmapangscale/2 if $segments[0] =~ m/^\-/;
734                     $red %= $subsegcmapangscale;
735                     $red += $subsegcmapangscale if $me eq 'e';
736                     $red= sprintf("%f", $red / 255.0);
737                     $movstroke=
738                         ("    $red $subsegcmap{$csegbare} setrgbcolor\n".
739                          "    $psu_subseglw{$me} setlinewidth stroke\n");
740                     if ($subsegmovfeatpos ne $movfeat ||
741                         ($me eq 'e' && $csegbare =~ m,^/,)) {
742                         $movstroke= "%     no-stroke\n";
743                     }
744                 }
745                 o_path_begin();
746                 parametric__o_pt($pt);
747         
748                 $param += $ppu;
749                 last if $param>=$p1;
750                 $pt= &$calcfn;
751                 segment_used_middle($psu_ulen,$pt);
752                 parametric__o_pt($pt);
753                 o($movstroke);
754             }
755             $used_last= $p1-($param-$ppu);
756             $param=$p1;
757             $pt= &$calcfn;
758             segment_used_end($used_last * $lenperp, $pt);
759             parametric__o_pt($pt);
760             o($movstroke);
761         }
762     }
763     if ($draw =~ m/C/) {
764         my ($pt);
765         o("    $psu_thinlw setlinewidth\n");
766         o_path_begin();
767         for ($param=$p0; $param<$p1; $param += $ppu) {
768             parametric__o_pt(&$calcfn);
769         }
770         $param=$p1;
771         parametric__o_pt(&$calcfn);
772         o("      stroke\n");
773     }
774     if ($draw =~ m/D/) {
775         my ($pt,$ad,$len);
776         $param= ($p0+$p1)*0.5;
777         $pt= &$calcfn;
778         $ad= ang2deg($pt->{A});
779         $len= sprintf "%.0f", $lenperp * abs($p1-$p0);
780         ol("      gsave\n".
781            "        $pt->{X} $pt->{Y} translate\n".
782            "        $ad rotate\n".
783            "        lf setfont  0 $lmu_lenlabeloff moveto  ($len) show\n".
784            "      grestore\n");
785     }
786     return unless $draw =~ m/[ARS]/;
787     for ($pa= $p0; $pa<$p1; $pa=$pb) {
788         $pb= $pa + $ppu;
789         $param= $pa; $ends[0]= @ends ? $ends[1] : &$calcfn;
790         $param= $pb; $ends[1]= &$calcfn;
791 #print DEBUG "pa $pa $ends[0]{X} $ends[0]{Y} $ends[0]{A}\n";
792 #print DEBUG "pb $pb $ends[1]{X} $ends[1]{Y} $ends[1]{A}\n";
793         $e= $pb<=$p1 ? 1.0 : ($p1-$pa)/$ppu;
794         o("    gsave\n");
795         o_path_begin();
796         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,-$allwidth));
797         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,$allwidth));
798         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,$allwidth));
799         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,-$allwidth));
800         o("        closepath clip\n");
801         foreach $side qw(-1 1) {
802             if ($draw =~ m/R/) {
803                 o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$railctr),
804                        psu_coords(\@ends,1.5,$side*$railctr),
805                        $psu_raillw);
806             }
807         }
808         if ($draw =~ m/S/) {
809             o_line(psu_coords(\@ends,$sleeperctr,-$sleeperend),
810                    psu_coords(\@ends,$sleeperctr,+$sleeperend),
811                    $psu_sleeperlw);
812         }
813         if ($draw =~ m/A/) {
814             o("        0.5 setgray\n");
815             foreach $side qw(-1 1) {
816                 o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$allwidth),
817                        psu_coords(\@ends,1.5,$side*$allwidth),
818                        $psu_edgelw);
819                 for ($tick=0; $tick<1.5; $tick+=$tickpitch/$psu_ulen) {
820                     o_line(psu_coords(\@ends,$tick,$side*$allwidth),
821                            psu_coords(\@ends,$tick,$side*$tickend),
822                            $psu_ticklw);
823                 }
824             }
825         }
826         o("      grestore\n");
827     }
828 }
829
830 sub arc ($$$$$) {
831     my ($to, $ctr,$from, $radius,$delta) = @_;
832     # does parametric_segment to draw an arc centred on $ctr
833     # ($ctr->{A} ignored)
834     # from $from with radius $radius (this must be consistent!)
835     # and directionally-subtending an angle $delta.
836     # sets $to->... to be the other end, and returns $to
837     my ($beta);
838     $to->{A}= $beta= $from->{A} + $delta;
839     $to->{X}= $ctr->{X} - $radius * sin($beta);
840     $to->{Y}= $ctr->{Y} + $radius * cos($beta);
841     return if abs($delta*$radius) < 1e-9;
842     parametric_segment(0.0,1.0, abs($radius*$delta), $radius, sub {
843         my ($beta) = $from->{A} + $delta * $param;
844         return { X => $ctr->{X} - $radius * sin($beta),
845                  Y => $ctr->{Y} + $radius * cos($beta),
846                  A => $beta }
847     });
848 }
849
850 # joins_xxx all take $results, $from, $to, $minradius
851 # where $results->[]{Path}{K} etc. and $results->[]{SolKinds}[]
852
853 sub joins_twoarcs ($$$$) {
854     my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
855     # two circular arcs of equal maximum possible radius
856     # algorithm courtesy of Simon Tatham (`Railway problem',
857     # pers.comm. to ijackson@chiark 23.1.2004)
858     my ($sigma,$distfact, $theta,$phi, $a,$b,$c,$d, $m,$r, $radius);
859     my ($cvec,$cfrom,$cto,$midpt, $delta1,$delta2, $path,$reverse);
860     $sigma= ev_bearing($from,$to);
861     $distfact= v_dist($from,$to);
862     $theta= 0.5 * $pi - ($from->{A} - $sigma);
863     $phi=   0.5 * $pi - ($to->{A} + $pi - $sigma);
864     $a= 2 * (1 + cos($theta - $phi));
865     $b= 2 * (cos($theta) - cos($phi));
866     $c= -1;
867     $d= sqrt($b*$b - 4*$a*$c);
868     o("%     twoarcs theta=".ang2deg($theta)." phi=".ang2deg($phi).
869       " ${a}r^2 + ${b}r + ${c} = 0\n");
870     foreach $m (qw(-1 1)) {
871         if ($a < 1e-6) {
872             o("%     twoarcs $m insoluble\n");
873             next;
874         }
875         $r= -0.5 * (-$b + $m*$d) / $a;
876         $radius= -$r * $distfact;
877         o("%     twoarcs $m radius $radius ");
878         if (abs($radius) < $minradius) { o("too-small\n"); next; }
879         $cfrom=  ev_compose({}, $from, { X=>0, Y=>-$radius, A=>-0.5*$pi });
880         $cto=    ev_compose({}, $to,   { X=>0, Y=> $radius, A=> 0.5*$pi });
881         $midpt=  ev_lincomb({}, $cfrom, $cto, 0.5);
882         $reverse= signum($r);
883         if ($reverse<0) {
884             $cfrom->{A} += $pi;
885             $cto->{A} += $pi;
886         }
887         $delta1= ev_bearing($cfrom, $midpt) - $cfrom->{A};
888         $delta2= ev_bearing($cto,   $midpt) - $cto->{A};
889         o("ok deltas ".ang2deg($delta1)." ".ang2deg($delta2)."\n");
890         if ($reverse<0) {
891             $delta1 -= 2*$pi;
892             $delta2 -= 2*$pi;
893         }
894         my ($fs);
895         $path= [{ T=>Arc, F=>$from, C=>$cfrom, R=> $radius, D=>$delta1 },
896                 { T=>Arc, F=>$to,   C=>$cto,   R=>-$radius, D=>$delta2 }];
897         push @$results, { Path => $path,
898                           SolKinds =>  [ 'twoarcs', 'cross' ] };
899     }
900 }
901     
902 sub joins_arcsline ($$$$) {
903     my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
904     # two circular arcs of specified radius
905     # with an intervening straight
906     my ($lr,$inv, $c,$d,$alpha,$t,$k,$l,$rpmsina,$rcosa,$linelen, $path);
907     if ($minradius<=1e-6) { o("%     arcsline no-radius\n"); return; }
908     foreach $lr (qw(-1 +1)) {
909         foreach $inv (qw(-1 +1)) {
910             $c=ev_compose({},$from,{X=>0,Y=>-$lr*$minradius, A=>0 });
911             $d=ev_compose({},$to,{X=>0, Y=>-$inv*$lr*$minradius, A=>$pi });
912             $t= v_dist($c,$d);
913             o("%     arcsline $lr $inv t=$t ");
914             if ($t < 1e-6) { o("concentric"); next; }
915             $c->{A}= $d->{A}= ev_bearing($c,$d);
916             o("bearing ".ang2deg($c->{A}));
917             if ($inv>0) {
918                 o("\n");
919                 $k= ev_compose({}, $c, { X=>0, Y=>$lr*$minradius, A=>0 });
920                 $l= ev_compose({}, $d, { X=>0, Y=>$lr*$minradius, A=>0 });
921                 $linelen= $t;
922             } else {
923                 my ($cosalpha) = 2.0 * $minradius / $t;
924                 if ($cosalpha > (1.0 - 1e-6)) { o(" too-close\n"); next; }
925                 $alpha= acos($cosalpha);
926                 $rpmsina= $lr * $minradius * sin($alpha);
927                 $rcosa= $minradius * $cosalpha;
928                 $k= ev_compose({}, $c, { X=>$rcosa, Y=>$rpmsina, A=>0 });
929                 $l= ev_compose({}, $d, { X=>-$rcosa, Y=>-$rpmsina, A=>0 });
930                 $k->{A}= $l->{A}= ev_bearing($k,$l);
931                 o(" alpha=".ang2deg($alpha)." kl^=".ang2deg($k->{A})."\n");
932                 $linelen= v_dist($k,$l);
933             }
934             $path= [{ T => Arc, F => $from, C => $c,
935                       R =>$lr*$minradius,
936                       D => -$lr * a_normalise
937                           ($lr * ($from->{A} - $k->{A}), 0) },
938                     { T => Line, A => $k, B => $l, L => $linelen },
939                     { T => Arc, F => $l, C => $d,
940                       R => $inv*$lr*$minradius,
941                       D => -$lr*$inv * a_normalise
942                           (-$lr*$inv * ($to->{A} - $l->{A}), 0) }];
943             push @$results,
944             { Path => $path,
945               SolKinds => [ 'arcsline', ($inv<0 ? 'cross' : 'loop') ] };
946         }
947     }
948 }
949
950 sub joins_arcline ($$$$) {
951     my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
952     # one circular arc and a straight line
953     my ($swap,$echoice,$path, $ap,$bp,$av,$bv, $e,$f, $ae,$af,$afae);
954     my ($dak,$ak,$kj,$k,$j,$aja,$jl,$l,$jc,$lc,$c,$rj,$rb);
955     foreach $swap (qw(-1 +1)) {
956         foreach $echoice (qw(0 1)) {
957             $ap= $from; $bp= { %$to }; $bp->{A} += $pi;
958             ($ap,$bp)= ($bp,$ap) if $swap<0;
959             $av= ev_byang({}, $ap->{A});
960             $bv= ev_byang({}, $bp->{A});
961             $e= ev_byang({}, 0.5 * ($ap->{A} + $bp->{A} + $echoice * $pi));
962             $f= v_rotateright($e);
963             o("%     arcline $swap $echoice e ".loc2dbg($e)."\n");
964             $ae= v_dotproduct($av,$e);
965             $af= v_dotproduct($av,$f);
966             o("%     arcline $swap $echoice a.e=$ae a.f=$af ");
967             if (abs($ae) < 1e-6) { o(" singular\n"); next; }
968             $afae= $af/$ae;
969             o("a.f/a.e=$afae\n");
970             $dak= v_dotproduct(v_subtract($ap,$bp), $e);
971             $ak= v_scalarmult($dak, $e);
972             $kj= v_scalarmult($dak * $afae, $f);
973             $k= v_add($ap, $ak);
974             $j= v_add($k, $kj);
975             $aja= v_dotproduct(v_subtract($ap,$j), $av);
976             o("%     arcline $swap $echoice d_ak=$dak aj.a=$aja ");
977             if ($aja < 0) { o(" backwards aj\n"); next; }
978             $jl= v_scalarmult(0.5, v_subtract($j, $bp));
979             $lc= v_scalarmult(-v_dotproduct($jl, $f) * $afae, $e);
980             $l= v_add($j, $jl);
981             $c= v_add($l, $lc);
982             $rj= v_dotproduct(v_subtract($j,$c), v_rotateright($av));
983             $rb= v_dotproduct(v_subtract($c,$bp), v_rotateright($bv));
984             o("r_j=$rj r_b=$rb ");
985             if ($rj * $rb < 0) { o(" backwards b\n"); next; }
986             if (abs($rj) < $minradius) { o(" too-small\n"); next; }
987             o("ok\n");
988             $j->{A}= $ap->{A};
989             $c->{A}= 0;
990             $path= [{ T => Line, A => $ap, B => $j, L => $aja },
991                     { T => Arc, F => $j, C => $c, R => $rj,
992                       D => -signum($rj) * a_normalise
993                           (-signum($rj) * ($bp->{A} + $pi - $j->{A}), 0) }];
994             $path= [ reverse @$path ] if $swap<0;
995             push @$results, { Path => $path, SolKinds =>  [ 'arcline' ] };
996         }
997     }
998 }
999
1000 sub cmd_join {
1001     my ($from,$to,$minradius);
1002     my (@results,$result);
1003     my ($path,$segment,$bestpath,$len,$scores,$bestscores,@bends,$skl);
1004     my ($crit,$cs,$i,$cmp);
1005     $from= can(\&cva_idex);
1006     $to= can(\&cva_idex);
1007     $minradius= can(\&cva_len);
1008     o("%   join ".loc2dbg($from)."..".loc2dbg($to)." $minradius\n");
1009     joins_twoarcs(\@results, $from,$to,$minradius);
1010     joins_arcsline(\@results, $from,$to,$minradius);
1011     joins_arcline(\@results, $from,$to,$minradius);
1012     foreach $result (@results) {
1013         $path= $result->{Path};
1014         $skl= $result->{SolKinds};
1015         o("%   possible path @$skl $path\n");
1016         $len= 0;
1017         @bends= ();
1018         foreach $segment (@$path) {
1019             if ($segment->{T} eq Arc) {
1020                 o("%     Arc C ".loc2dbg($segment->{C}).
1021                   " R $segment->{R} D ".ang2deg($segment->{D})."\n");
1022                 $len += abs($segment->{R} * $segment->{D});
1023                 push @bends, -abs($segment->{R}) * $segment->{D}; # right +ve
1024             } elsif ($segment->{T} eq Line) {
1025                 o("%     Line A ".loc2dbg($segment->{A}).
1026                   " B ".loc2dbg($segment->{A})." L $segment->{L}\n");
1027                 $len += abs($segment->{L});
1028             } else {
1029                 die "unknown segment $segment->{T}";
1030             }
1031         }
1032         o("%    length $len bends @bends.\n");
1033         $scores= [];
1034         foreach $crit (@al, 'short') {
1035             if ($crit eq 'long') { $cs= $len; }
1036             elsif ($crit eq 'short') { $cs= -$len; }
1037             elsif ($crit =~ m/^(begin|end|)(left|right)$/) {
1038                 if ($1 eq 'begin') { $cs= $bends[0]; }
1039                 elsif ($1 eq 'end') { $cs= $bends[$#bends]; }
1040                 else { $cs=0; map { $cs += $_ } @bends; }
1041                 $cs= -$cs if $2 eq 'left';
1042             } elsif ($crit =~ m/^(\!?)(twoarcs|arcs?line|cross|loop)$/) {
1043                 $cs= !!(grep { $2 eq $_ } @$skl) != ($1 eq '!');
1044             } else {
1045                 die "unknown sort criterion $crit";
1046             }
1047             push @$scores, $cs;
1048         }
1049         o("%    scores @$scores\n");
1050         if (defined $bestpath) {
1051             for ($i=0,$cmp=0; !$cmp && $i<@$scores; $i++) {
1052                 $cmp= $scores->[$i] <=> $bestscores->[$i];
1053             }
1054             next if $cmp < 0;
1055         }
1056         $bestpath= $path;
1057         $bestscores= $scores;
1058     }
1059     die "no solution" unless defined $bestpath;
1060     o("%   chose path $bestpath @al\n");
1061     @al= ();
1062     foreach $segment (@$bestpath) {
1063         if ($segment->{T} eq 'Arc') {
1064             arc({}, $segment->{C},$segment->{F},$segment->{R},$segment->{D});
1065         } elsif ($segment->{T} eq 'Line') {
1066             line($segment->{A}, $segment->{B}, $segment->{L});
1067         } else {
1068             die "unknown segment";
1069         }
1070     }
1071 }
1072
1073 sub line ($$$) {
1074     my ($from,$to,$len) = @_;
1075     if ($len < 0) {
1076         ($from,$to,$len) = ($to,$from,-$len);
1077     }
1078     parametric_segment(0.0, 1.0, $len + 1e-6, undef, sub {
1079         ev_lincomb({}, $from, $to, $param);
1080     });
1081 }
1082
1083 sub cmd_extend {
1084     my ($from,$to,$radius,$len,$upto,$ctr,$beta,$ang,$how,$sign_r);
1085     $from= can(\&cva_idex);
1086     $to= can(\&cva_idnew);
1087     printf DEBUG "from $from->{X} $from->{Y} $from->{A}\n";
1088     $how= can(cvam_enum(qw(len upto ang uptoang parallel)));
1089     if ($how eq 'len') { $len= can(\&cva_len); }
1090     elsif ($how =~ m/ang$/) { $ang= can(\&cva_ang); }
1091     elsif ($how eq 'parallel' || $how eq 'upto') { $upto= can(\&cva_idex); }
1092     $radius= cano(\&cva_len, 'Inf'); # +ve is right hand bend
1093     if ($radius eq 'Inf') {
1094 #       print DEBUG "extend inf $len\n";
1095         if ($how eq 'upto') {
1096             $len= ($upto->{X} - $from->{X}) * cos($from->{A})
1097                 + ($upto->{Y} - $from->{Y}) * sin($from->{A});
1098         } elsif ($how eq 'len') {
1099         } else {
1100             die "len of straight spec by angle";
1101         }
1102         printf DEBUG "len $len\n";
1103         $to->{X}= $from->{X} + $len * cos($from->{A});
1104         $to->{Y}= $from->{Y} + $len * sin($from->{A});
1105         $to->{A}= $from->{A};
1106         line($from,$to,$len);
1107     } else {
1108         my ($sign_r, $sign_ang, $ctr, $beta_interval, $beta, $delta);
1109         print DEBUG "radius >$radius<\n";
1110         $radius *= $ctx->{Trans}{R};
1111         $sign_r= signum($radius);
1112         $sign_ang= 1;
1113         $ctr->{X}= $from->{X} + $radius * sin($from->{A});
1114         $ctr->{Y}= $from->{Y} - $radius * cos($from->{A});
1115         if ($how eq 'upto') {
1116             $beta= atan2(-$sign_r * ($upto->{X} - $ctr->{X}),
1117                          $sign_r * ($upto->{Y} - $ctr->{Y}));
1118             $beta_interval= 1.0;
1119         } elsif ($how eq 'parallel') {
1120             $beta= $upto->{A};
1121             $beta_interval= 1.0;
1122         } elsif ($how eq 'uptoang') {
1123             $beta= input_absang($ang);
1124             $beta_interval= 2.0;
1125         } elsif ($how eq 'len') {
1126             $sign_ang= signum($len);
1127             $beta= $from->{A} - $sign_r * $len / abs($radius);
1128             $beta_interval= 2.0;
1129         } else {
1130             $sign_ang= signum($ang);
1131             $beta= $from->{A} - $sign_r * $ang;
1132             $beta_interval= 2.0;
1133         }
1134     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
1135         $beta += $sign_ang * $sign_r * 4.0 * $pi;
1136         for (;;) {
1137             $delta= $beta - $from->{A};
1138             last if $sign_ang * $sign_r * $delta <= 0;
1139             $beta -= $sign_ang * $sign_r * $beta_interval * $pi;
1140         }
1141     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
1142         arc($to, ,$ctr,$from, $radius,$delta);
1143     }
1144     printf DEBUG "to $to->{X} $to->{Y} $to->{A}\n";
1145 }
1146
1147 sub loc2dbg ($) {
1148     my ($loc) = @_;
1149     return "$loc->{X} $loc->{Y} ".ang2deg($loc->{A});
1150 }
1151 sub ang2deg ($) {
1152     return $_[0] * 180 / $pi;
1153 }
1154 sub input_absang ($) {
1155     return $_[0] * $ctx->{Trans}{R} + $ctx->{Trans}{A};
1156 }
1157 sub input_abscoords ($$) {
1158     my ($in,$out);
1159     ($in->{X}, $in->{Y}) = @_;
1160     $in->{A}= 0.0;
1161     $out= ev_compose({}, $ctx->{Trans}, $in);
1162     return ($out->{X}, $out->{Y});
1163 }
1164
1165 sub newctx (;$) {
1166     my ($ctx_save) = @_;
1167     $ctx= {
1168         Trans => { X => 0.0, Y => 0.0, A => 0.0, R => 1.0 },
1169         InRunObj => "",
1170         DrawMap => sub { $_[0]; },
1171         SegMapN => { },
1172         SegMapNM => { }
1173         };
1174     if (defined $ctx_save) {
1175         %{ $ctx->{Layer} }= %{ $ctx_save->{Layer} };
1176         $ctx->{Parent}= $ctx_save;
1177     }
1178 }
1179
1180 our $defobj_save;
1181 our $defobj_ispart;
1182
1183 sub cmd_defobj { cmd__defobj(0); }
1184 sub cmd_defpart { cmd__defobj(1); }
1185 sub cmd__defobj ($) {
1186     my ($ispart) = @_;
1187     my ($id);
1188     $id= can(\&cva_idstr);
1189     die "nested defobj" if $defobj_save;
1190     die "repeated defobj" if exists $objs{$id};
1191     $defobj_save= $ctx;
1192     $defobj_ispart= $ispart;
1193     newctx($defobj_save);
1194     $ctx->{CmdLog}= [ ];
1195     $ctx->{InDefObj}= $id;
1196     $ctx->{Draw}= $defobj_save->{Draw}.'X';
1197     $ctx->{DrawMap}= sub { ''; };
1198     $ctx->{Layer}= { Level => 5, Kind => '' };
1199 }
1200
1201 sub cmd_enddef {
1202     my ($bit,$id);
1203     $id= $ctx->{InDefObj};
1204     die "unmatched enddef" unless defined $id;
1205     foreach $bit (qw(CmdLog Loc)) {
1206         $objs{$id}{$bit}= $ctx->{$bit};
1207     }
1208     $objs{$id}{Part}= $defobj_ispart;
1209     $ctx= $defobj_save;
1210     $defobj_save= undef;
1211     $defobj_ispart= undef;
1212 }
1213
1214 sub cmd__runobj ($) {
1215     my ($obj_id)=@_;
1216     my ($c);
1217     local (@al);
1218     dv("cmd__runobj $obj_id ",'$ctx',$ctx);
1219     foreach $c (@{ $objs{$obj_id}{CmdLog} }) {
1220         @al= @$c;
1221         next if $al[0] eq 'enddef';
1222         cmd__one();
1223     }
1224 }
1225
1226 sub cva_subsegspec ($) {
1227     my ($sp)=@_;
1228     die "invalid subsegment spec" unless
1229         $sp =~ m,^(\-?)([0-9A-Za-z_]*)(?:/(?:([A-Za-z_]+)(\d+))?)?$,;
1230     my ($sign,$segname,$movfeat,$movconf)=($1,$2,$3,$4);
1231
1232     if (!exists $ctx->{SegName}) {
1233         $segname= '';
1234         $sign= '';
1235     } else {
1236         my ($map_ctx);
1237         
1238         $ctx->{SegName} =~ m/^\-?/ or die;
1239         $sign .= $&;
1240         $segname= $'.$segname;
1241         
1242         for ($map_ctx= $ctx;
1243              defined $map_ctx;
1244              $map_ctx= $map_ctx->{Parent}) {
1245             if (defined $movfeat &&
1246                 exists $map_ctx->{SegMapNM}{"$segname/$movfeat"}) {
1247                 $movfeat= $map_ctx->{SegMapNM}{"$segname/$movfeat"};
1248             }
1249             if (exists $map_ctx->{SegMapN}{$segname}) {
1250                 $map_ctx->{SegMapN}{$segname} =~ m/^\-?/ or die;
1251                 $sign .= $&;
1252                 $segname= $';
1253             }
1254         }
1255         $sign =~ s/\-\-//g;
1256     }
1257
1258     return $sign.$segname.'/'.
1259         (defined $movfeat ? sprintf "%s%d", $movfeat, $movconf : '');
1260 }
1261
1262 sub cmd_segment {
1263     my ($csss,$length);
1264     $ctx->{SavedSegment}= pop @segments
1265         unless exists $ctx->{SavedSegment};
1266     @segments= ();
1267     while (@al>1) {
1268         $csss= can(\&cva_subsegspec);
1269         $length= can(\&cva_len);
1270         push @segments, $csss, $length;
1271     }
1272     $csss= can(\&cva_subsegspec);
1273     push @segments, $csss;
1274 }
1275
1276 sub cva_segmap_s {
1277     my ($sp) = @_;
1278     $sp =~ m,^\w+(?:/[a-zA-Z_]+)?$,
1279         or die "invalid (sub)segment mapping S \`$sp'";
1280     return $sp;
1281 }
1282
1283 sub cva_segmap_n {
1284     my ($sp) = @_;
1285     $sp =~ m,^\-?\w+$, or die "invalid segment mapping N' \`$sp'";
1286     return $sp;
1287 }
1288     
1289 sub cva_segmap_m {
1290     my ($sp) = @_;
1291     $sp =~ m,^[a-zA-Z_]+$, or die "invalid segment mapping M' \`$sp'";
1292     return $sp;
1293 }
1294     
1295 sub cmd_segmap {
1296     my ($s,$d);
1297     while (@al) {
1298         $s= can(\&cva_segmap_s);
1299         if ($s =~ m,/,) {
1300             $ctx->{SegMapNM}{$s}= can(\&cva_segmap_m);
1301         } else {
1302             $ctx->{SegMapN}{$s}= can(\&cva_segmap_n);
1303         }
1304     }
1305 }
1306
1307 sub layer_draw ($$) {
1308     my ($k,$l) = @_;
1309     my ($eo,$cc, $r);
1310     if ($k eq '') {
1311         $r= 'RLMN';
1312     } elsif ($k eq 's') {
1313         $r= '';
1314     } elsif ($k eq 'l') {
1315         $r= 'CLMN';
1316     } else {
1317         $r= 'ARSCLMNO';
1318     }
1319     foreach $eo (@eopts) {
1320 #print STDERR "$. layer $k$l eo $eo re $eo->{GlobRe} then $eo->{DrawMods} now $r\n";
1321         next unless $k =~ m/^$eo->{GlobRe}$/;
1322 #print STDERR "$. layer $k$l eo re $eo->{GlobRe} match\n";
1323         next unless &{ $eo->{LayerCheck} }($l);
1324 #print STDERR "$. layer $k$l eo re $eo->{GlobRe} checked\n";
1325         foreach $cc (split //, $eo->{DrawMods}) {
1326             $r =~ s/$cc//ig;
1327             $r .= $cc if $cc =~ m/[A-Z]/;
1328         }
1329     }
1330 #print STDERR "layer $k$l gives $r (before map)\n";
1331     $r= &{ $ctx->{DrawMap} }($r);
1332     return $r;
1333 }
1334
1335 sub cmd_layer {
1336     my ($kl, $k,$l);
1337     $kl= can(\&cva_identity);
1338     $kl =~ m/^([A-Za-z_]*)(\d*|\=|\*)$/ or die "invalid layer spec";
1339     ($k,$l)=($1,$2);
1340     $l= $output_layer if $l eq '*';
1341     $l= $ctx->{Layer}{Level} if $l =~ m/^\=?$/;
1342     $ctx->{Layer}{Kind}= $k;
1343     $ctx->{Layer}{Level}= $l;
1344     $ctx->{Draw}= layer_draw($k,$l);
1345 }    
1346
1347 sub cmd_part { cmd__obj(Part); }
1348 sub cmd_obj { cmd__obj(1); }
1349 sub cmd_objflip { cmd__obj(-1); }
1350
1351 sub cmd__obj ($) {
1352     my ($how)=@_;
1353     my ($obj_id, $ctx_save, $pfx, $actual, $formal_id, $formal, $formcv);
1354     my ($part_name, $ctx_inobj, $obj, $id, $newid, $newpt);
1355     if ($how eq Part) {
1356         $part_name= can(\&cva_idstr);
1357         $how= (@al && $al[0] =~ s/^\^//) ? -1 : +1;
1358     }
1359     $obj_id= can(\&cva_idstr);
1360     if (defined $part_name) {
1361         $formal_id= can(\&cva_idstr);
1362         $actual= cano(\&cva_idex, undef);
1363         if (!defined $actual) {
1364             $actual= cva_idex("${part_name}_${formal_id}");
1365         }
1366     } else {
1367         $actual= can(\&cva_idex);
1368         $formal_id= can(\&cva_idstr);
1369     }
1370     $obj= $objs{$obj_id};
1371     dv("cmd__obj ",'$obj',$obj);
1372     die "unknown obj $obj_id" unless $obj;
1373     $formal= $obj->{Loc}{$formal_id};
1374     die "unknown formal $formal_id" unless $formal;
1375     $ctx_save= $ctx;
1376     newctx($ctx_save);
1377     $how *= $ctx_save->{Trans}{R};
1378     $ctx->{Trans}{R}= $how;
1379     $ctx->{Trans}{A}= $actual->{A} - $formal->{A}/$how;
1380     $formcv= ev_compose({}, $ctx->{Trans},$formal);
1381     $ctx->{Trans}{X}= $actual->{X} - $formcv->{X};
1382     $ctx->{Trans}{Y}= $actual->{Y} - $formcv->{Y};
1383     if (defined $part_name) {
1384         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${part_name}:";
1385     } else {
1386         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${obj_id}::";
1387     }
1388     if ($segments[0] =~ m,(.*[^-]+)/,) {
1389         $ctx->{SegName}= $1;
1390     }
1391     $ctx->{DrawMap}= sub {
1392         my ($i) = @_;
1393         $i= &{ $ctx_save->{DrawMap} }($i);
1394         if ($obj->{Part}) {
1395             $i =~ s/[LMN]//g;
1396             $i =~ s/O/MNO/;
1397         } else {
1398             $i =~ s/[LM]//g;
1399             $i =~ s/N/MN/;
1400         }
1401         return $i;
1402     };
1403     $ctx->{Draw}= &{ $ctx->{DrawMap} }($ctx_save->{Draw});
1404     cmd__runobj($obj_id);
1405     if (defined $part_name) {
1406         $pfx= $part_name.'_';
1407     } else {
1408         if (@al && $al[0] eq '=') {
1409             $pfx= ''; shift @al;
1410         } else {
1411             $pfx= cano(\&cva_idstr,undef);
1412         }
1413     }
1414     if (exists $ctx->{SavedSegment}) {
1415         @segments= ($ctx->{SavedSegment});
1416     }
1417     $ctx_inobj= $ctx;
1418     $ctx= $ctx_save;
1419     if (defined $pfx) {
1420         foreach $id (keys %{ $ctx_inobj->{Loc} }) {
1421             next if $id eq $formal_id;
1422             $newid= $pfx.$id;
1423             next if exists $ctx_save->{Loc}{$newid};
1424             $newpt= cva_idnew($newid);
1425             %$newpt= %{ $ctx_inobj->{Loc}{$id} };
1426         }
1427     }
1428     if (defined $part_name) {
1429         my ($formalr_id, $actualr_id, $formalr, $actualr);
1430         while (@al) {
1431             die "part results come in pairs\n" unless @al>=2;
1432             ($formalr_id, $actualr_id, @al) = @al;
1433             if ($actualr_id =~ s/^\-//) {
1434                 $formalr_id= "-$formalr_id";
1435                 $formalr_id =~ s/^\-\-//;
1436             }
1437             {
1438                 local ($ctx) = $ctx_inobj;
1439                 $formalr= cva_idex($formalr_id);
1440             }
1441             $actualr= cva_idnew($actualr_id);
1442             %$actualr= %$formalr;
1443         }
1444     }
1445 }
1446
1447 sub cmd__do {
1448     my ($cmd);
1449 dv("cmd__do $ctx @al ",'$ctx',$ctx);
1450     $cmd= can(\&cva_cmd);
1451     my ($lm,$id,$loc,$io,$ad,$draw,$thendrawre);
1452     $io= defined $ctx->{InDefObj} ? "$ctx->{InDefObj}!" : $ctx->{InRunObj};
1453     o("%L cmd   $io $cmd @al\n");
1454     $ctx->{LocsMade}= [ ];
1455     {
1456         no strict 'refs';
1457         &{ "cmd_$cmd" };
1458     };
1459     die "too many args" if @al;
1460     foreach $lm (@{ $ctx->{LocsMade} }) {
1461         $id= $lm->{Id};
1462         $loc= $ctx->{Loc}{$id};
1463         $loc->{A} += $pi if $lm->{Neg};
1464         $ad= ang2deg($loc->{A});
1465         ol("%L point $io$id ".loc2dbg($loc)." ($lm->{Neg})\n");
1466         $draw= layer_draw($loc->{LayerKind}, $ctx->{Layer}{Level});
1467         if ($draw =~ m/[LM]/) {
1468             ol("    gsave\n".
1469                "      $loc->{X} $loc->{Y} translate $ad rotate\n");
1470             if ($draw =~ m/M/) {
1471                 ol("      0 $allwidthmin newpath moveto\n".
1472                    "      0 -$allwidthmin lineto\n".
1473                    "      $lmu_marklw setlinewidth stroke\n");
1474             }
1475             if ($draw =~ m/L/) {
1476                 ol("      /s ($id) def\n".
1477                    "      lf setfont\n".
1478                    "      /sx5  s stringwidth pop\n".
1479                    "      0.5 mul $lmu_txtboxpadx add def\n".
1480                    "      -90 rotate  0 $lmu_txtboxoff translate  newpath\n".
1481                    "      sx5 neg  0             moveto\n".
1482                    "      sx5 neg  $lmu_txtboxh  lineto\n".
1483                    "      sx5      $lmu_txtboxh  lineto\n".
1484                    "      sx5      0             lineto closepath\n".
1485                    "      gsave  1 setgray fill  grestore\n".
1486                    "      $lmu_txtboxlw setlinewidth stroke\n".
1487                    "      sx5 neg $lmu_txtboxpadx add  $lmu_txtboxtxty\n".
1488                    "      moveto s show\n");
1489             }
1490             ol("      grestore\n");
1491         }
1492     }
1493 }
1494
1495 sub cmd_showlibrary {
1496     my ($obj_id, $y, $x, $ctx_save, $width, $height);
1497     my ($max_x, $min_x, $max_y, $min_y, $nxty, $obj, $loc, $pat, $got, $glob);
1498     my ($adj);
1499     $x=$olu_left; $y=$olu_bottom; undef $nxty;
1500     $ctx_save= $ctx;
1501     foreach $obj_id (sort keys %objs) {
1502         $got= 1;
1503         foreach $glob (@al) {
1504             $pat= $glob;
1505             $got= !($pat =~ s/^\!//);
1506             die "bad pat" if $pat =~ m/[^0-9a-zA-Z_*?]/;
1507             $pat =~ s/\*/\.*/g; $pat =~ s/\?/./g;
1508             last if $obj_id =~ m/^$pat$/;
1509             $got= !$got;
1510         }
1511         next unless $got;           
1512         $obj= $objs{$obj_id};
1513         next unless $obj->{Part};
1514         ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y) = bbox($obj->{Loc});
1515         newctx($ctx_save);
1516
1517         for (;;) {
1518             $width= $max_x - $min_x;
1519             $height= $max_y - $min_y;
1520             if ($width < $height) {
1521                 $ctx->{Trans}{A}= 0;
1522                 $ctx->{Trans}{X}= $x - $min_x;
1523                 $ctx->{Trans}{Y}= $y - $min_y + $olu_textheight;
1524             } else {
1525                 ($width,$height)=($height,$width);
1526                 $ctx->{Trans}{A}= 0.5 * $pi;
1527                 $ctx->{Trans}{X}= $x + $max_y;
1528                 $ctx->{Trans}{Y}= $y - $min_x + $olu_textheight;
1529             }
1530             $adj= length($obj_id) * $olu_textallowperc - $width;
1531             $adj=0 if $adj<0;
1532             $width += $adj;
1533             $ctx->{Trans}{X} += 0.5 * $adj;
1534             if ($x + $width > $olu_right && defined $nxty) {
1535                 $x= $olu_left;
1536                 $y= $nxty;
1537                 undef $nxty;
1538             } elsif ($y + $height > $olu_top && $y > $olu_bottom) {
1539                 oflushpage();
1540                 $x= $olu_left; $y= $olu_bottom;
1541                 undef $nxty;
1542             } else {
1543                 last;
1544             }
1545         }
1546             
1547         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${obj_id}//";
1548         $ctx->{Draw}= $ctx_save->{Draw};
1549         cmd__runobj($obj_id);
1550         ol("    gsave\n".
1551            "      /s ($obj_id) def\n".
1552            "      lf setfont\n      ".
1553            ($x + 0.5*$width)." ".($y - $olu_textheight)." moveto\n".
1554            "      s stringwidth pop -0.5 mul  0  rmoveto\n".
1555            "      s show grestore\n");
1556         $x += $width + $olu_gap_x;
1557         upd_max(\$nxty, $y + $height + $olu_gap_y + $olu_textheight);
1558     }
1559     @al= ();
1560     $ctx= $ctx_save;
1561 }
1562
1563 sub cmd__one {
1564     cmd__do();
1565 }
1566
1567 o("%!\n".
1568   "  /lf /Courier-New findfont $lmu_marktpt scalefont def\n".
1569   "  $ps_page_shift 0 translate 90 rotate\n");
1570
1571 if ($page_x || $page_y) {
1572     o("  /Courier-New findfont 15 scalefont setfont\n".
1573       "  30 30 moveto (${page_x}x${page_y}) show\n");
1574 }
1575
1576 o("  -$ps_page_xmul $page_x mul  -$ps_page_ymul $page_y mul  translate\n".
1577   "  $ptscale $ptscale scale\n");
1578
1579 newctx();
1580
1581 open DEBUG, ($debug ? ">&2" : ">/dev/null") or die $!;
1582
1583 if ($debug) {
1584     select(DEBUG); $|=1;
1585     select(STDOUT); $|=1;
1586 }
1587
1588 $ctx->{Draw}= '';
1589 $ctx->{SegName}= '';
1590
1591 @al= qw(layer 5);
1592 cmd__one();
1593
1594 while (<>) {
1595     next if m/^\s*\#/;
1596     chomp; s/^\s+//; s/\s+$//;
1597     @al= split /\s+/, $_;
1598     next unless @al;
1599     print DEBUG "=== @al\n";
1600     last if $al[0] eq 'eof';
1601     push @{ $ctx->{CmdLog} }, [ @al ] if exists $ctx->{CmdLog};
1602     cmd__one();
1603 }
1604
1605 {
1606     my ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y) = bbox($ctx->{Loc});
1607     my ($bboxstr);
1608     if (defined $min_x) {
1609         $bboxstr= sprintf("width  %.2d (%.2d..%2.d)\n".
1610                           "height %.2d (%.2d..%2.d)\n",
1611                           $max_x - $min_x, $min_x, $max_x,
1612                           $max_y - $min_y, $min_y, $max_y);
1613     } else {
1614         $bboxstr= "no locs, no bbox\n";
1615     }
1616     if (!$quiet) { print STDERR $bboxstr; }
1617     $bboxstr =~ s/^/\%L bbox /mg;
1618     o($bboxstr) or die $!;
1619
1620     if ($scale < 1.5) {
1621         my ($tick_x, $tick_y, $ticklen);
1622         $ticklen= 10;
1623         printf("    gsave 0.5 setgray 0.33 setlinewidth\n".
1624                "      /regmark {\n".
1625                "        newpath moveto\n".
1626                "        -%d 0 rmoveto %d 0 rlineto\n".
1627                "        -%d -%d rmoveto 0 %d rlineto stroke\n".
1628                "      } def\n",
1629                $ticklen, $ticklen*2, $ticklen, $ticklen, $ticklen*2)
1630             or die $!;
1631         for ($tick_x= $min_x; $tick_x < $max_x; $tick_x += 150) {
1632             for ($tick_y= $min_y; $tick_y < $max_y; $tick_y += 150) {
1633                 printf("      %f %f regmark\n",
1634                        $tick_x, $tick_y)
1635                     or die $!;
1636             }
1637         }
1638         printf("    grestore\n")
1639             or die $!;
1640     }
1641 }
1642
1643 oflushpage();