chiark / gitweb /
first cut of distance labels
[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_lenboxh= $lmu_marktpt * 1.100;
169 our $lmu_txtboxpadx= $lmu_marktpt * 0.335;
170 our $lmu_lenboxpadx= $lmu_marktpt * 0.005;
171 our $lmu_txtboxoff= $lmu_marklw / 2;
172 our $lmu_lenboxoff= -$lmu_marklw * 1.5;
173 our $lmu_txtboxlw= 1;
174
175 our $olu_left= 10 * $scale;
176 our $olu_right= 217 * $scale - $olu_left;
177 our $olu_bottom= 20 * $scale;
178 our $olu_top= 270 * $scale - $olu_bottom;
179 our $olu_gap_x= 30;
180 our $olu_gap_y= 60;
181 our $olu_textheight= 15;
182 our $olu_textallowperc= $lmu_marktpt * 5.0/11;
183
184 our $pi= atan2(0,-1);
185
186 sub allwidth2 ($) {
187     my ($radius)= @_;
188     return 27 unless defined $radius;
189     $radius= abs($radius);
190     return ($radius >= 450 ? 33 :
191             $radius >= 400 ? 35 :
192             37);
193 }
194 sub allwidth ($) { return allwidth2($_[0]) * 0.5; }
195
196 our $allwidthmax= allwidth(0);
197 our $allwidthmin= allwidth(undef);
198
199 # Data structures:
200 #  $ctx->{CmdLog}= undef                  } not in defobj
201 #  $ctx->{CmdLog}[]= [ command args ]     } in defobj
202 #  $ctx->{Parent}= $parent_ctx or undef
203 #  $ctx->{LocsMade}[]{Id}= $id
204 #  $ctx->{LocsMade}[]{Neg}= 1 or 0
205 #  $ctx->{Loc}{$id}{X}
206 #  $ctx->{Loc}{$id}{Y}
207 #  $ctx->{Loc}{$id}{A}
208 #  $ctx->{Loc}{$id}{LayerKind}
209 #  $ctx->{Trans}{X}       # transformation.  is ev representing
210 #  $ctx->{Trans}{Y}       # new origin.  (is applied at _input_
211 #  $ctx->{Trans}{A}       # not at plot-time)
212 #  $ctx->{Trans}{R}       # but multiply all y coords by this!
213 #  $ctx->{Draw}           # sequence of one or more chrs from uc $drawers
214 #                         #  possibly including X meaning never draw
215 #                         #  anything now (eg in defobj)
216 #  $ctx->{DrawMap}        # =$fn s.t.
217 #                         #  &$fn($drawchrs_spec_by_layer_cmdline)
218 #                         #   = $drawchrs_we_should_use_due_to_obj_etc
219 #  $ctx->{SegName}        # initial segment name (at start of object or file)
220 #                         #  or nonexistent if in object in unknown segment
221 #                         #  may have leading `-'
222 #  $ctx->{SegMapN}{$s}= $o
223 #  $ctx->{SegMapNM}{$s}= $o
224 #  $ctx->{SavedSegment}   # exists iff segment command used, is a $csss
225 #  $ctx->{Layer}{Level}
226 #  $ctx->{Layer}{Kind}
227 #
228 #  $objs{$id}{CmdLog}
229 #  $objs{$id}{Loc}
230 #  $objs{$id}{Part}       # 1 iff object is a part
231 #
232 #  $eopts[]{GlobRe}       # regexp for K
233 #  $eopts[]{LayerCheck}   # =$fn where &$fn($l) is true iff layer matches
234 #  $eopts[]{DrawMods}     # modifier chars for drawing
235 #
236 #  @segments= ( $csss0, $dist0, $csss1, $dist1, ..., $csssn )
237 #                         # here each csss may have preceding `-'
238 #
239 #  $subsegcmap{$csss} = "$green $blue"
240 #                         # $csss is canonical subseg spec; always has '/'
241
242 our $ctx;
243 our %objs;
244 our @al; # current cmd
245
246 our $o='';
247 our $ol='';
248
249 our $param; # for parametric_segment
250
251 # ev_... functions
252 #
253 # Operate on Enhanced Vectors which are a location (coordinates) and a
254 # direction at that location.  Representation is a hash with members X
255 # Y and A (angle of the direction in radians, anticlockwise from
256 # East).  May be absolute, or interpreted as relative, according to
257 # context.
258 #
259 # Each function's first argument is a hashref whose X Y A members will
260 # be created or overwritten; this hashref will be returned (so you can
261 # use it `functionally' by passing {}).  The other arguments may be ev
262 # hashrefs, or other info.  The results are in general undefined if
263 # one of the arguments is the same hash as the result.
264
265 sub ev_byang ($$;$) {
266     # ev_byang(R, ANG,[LEN])
267     # result is evec LEN (default=1.0) from origin pointing in direction ANG
268     my ($res,$ang,$len)=@_;
269     $len=1.0 unless defined $len;
270     $res->{X}= $len * cos($ang);
271     $res->{Y}= $len * sin($ang);
272     $res->{A}= $ang;
273     $res;
274 }
275 sub ev_compose ($$$) {
276     # ev_compose(SUM_R, A,B);
277     # appends B to A, result is end of new B
278     # (B's X is forwards from end of A, Y is translating left from end of A)
279     # A may have a member R, which if provided then it should be 1.0 or -1.0,
280     # and B's Y and A will be multiplied by R first (ie, we can reflect);
281     my ($sum,$a,$b) = @_;
282     my ($r);
283     $r= defined $a->{R} ? $a->{R} : 1.0;
284     $sum->{X}= $a->{X} + $b->{X} * cos($a->{A}) - $r * $b->{Y} * sin($a->{A});
285     $sum->{Y}= $a->{Y} + $r * $b->{Y} * cos($a->{A}) + $b->{X} * sin($a->{A});
286     $sum->{A}= $a->{A} + $r * $b->{A};
287     $sum;
288 }
289 sub ev_decompose ($$$) {
290     # ev_decompose(B_R, A,SUM)
291     # computes B_R s.t. ev_compose({}, A, B_R) gives SUM
292     my ($b,$a,$sum)=@_;
293     my ($r,$brx,$bry);
294     $r= defined $a->{R} ? $a->{R} : 1.0;
295     $brx= $sum->{X} - $a->{X};
296     $bry= $r * ($sum->{Y} - $a->{Y});
297     $b->{X}= $brx * cos($a->{A}) + $bry * sin($a->{A});
298     $b->{Y}= $bry * cos($a->{A}) - $brx * sin($a->{A});
299     $b->{A}= $r * ($sum->{A} - $a->{A});
300     $b;
301 }
302 sub ev_lincomb ($$$$) {
303     # ev_linkcomb(RES,A,B,P)
304     # gives P*A + (1-P)*B
305     my ($r,$a,$b,$p) = @_;
306     my ($q) = 1.0-$p;
307     map { $r->{$_} = $q * $a->{$_} + $p * $b->{$_} } qw(X Y A);
308     $r;
309 }
310 sub a_normalise ($$) {
311     # a_normalise(A,Z)
312     # adds or subtracts 2*$pi to/from A until it is in [ Z , Z+2*$pi >
313     my ($a,$z)=@_;
314     my ($r);
315     $r= $z + fmod($a - $z, 2.0*$pi);
316     $r += 2*$pi if $r < $z;
317     return $r;
318 }
319 sub ev_bearing ($$) {
320     # ev_bearing(A,B)
321     # returns bearing of B from A
322     # value returned is in [ A->{A}, A->{A} + 2*$pi >
323     # A->{A} and B->{A} are otherwise ignored
324     my ($a,$b)= @_;
325     my ($r);
326     $r= atan2($b->{Y} - $a->{Y},
327               $b->{X} - $a->{X});
328     $r= a_normalise($r,$a->{A});
329     return $r;
330 }
331
332 sub v_rotateright ($) {
333     # v_rotateright(A)
334     # returns image of A rotated 90 deg clockwise
335     my ($a)= @_;
336     return { X => $a->{Y}, Y => -$a->{X} };
337 }
338 sub v_dotproduct ($$) {
339     # v_dotproduct(A,B)
340     my ($a,$b)= @_;
341     return $a->{X} * $b->{X} + $a->{Y} * $b->{Y};
342 }
343 sub v_scalarmult ($$) {
344     # v_scalarmult(S,V)
345     # multiplies V by scalar S and returns product
346     my ($s,$v)=@_;
347     return { X => $s * $v->{X}, Y => $s * $v->{Y} };
348 }
349 sub v_add ($;@) {
350     # v_add(A,B,...)
351     # vector sum of all inputs
352     my (@i) = @_;
353     my ($r,$i);
354     $r= { X => 0.0, Y => 0.0 };
355     foreach $i (@i) { $r->{X} += $i->{X}; $r->{Y} += $i->{Y}; }
356     return $r;
357 }    
358 sub v_subtract ($$) {
359     # v_subtract(A,B)
360     # returns vector from A to B, ie B - A
361     my ($a,$b)= @_;
362     return { X => $b->{X} - $a->{X},
363              Y => $b->{Y} - $a->{Y} };
364 }
365 sub v_len ($) {
366     # v_len(V)
367     # scalar length of V
368     my ($v)=@_;
369     my ($x,$y) = ($v->{X}, $v->{Y});
370     return sqrt($x*$x + $y*$y);
371 }
372 sub v_dist ($$) {
373     # v_dist(A,B)
374     # returns distance from A to B
375     return v_len(v_subtract($_[0],$_[1]));
376 }
377
378 sub upd_min ($$) {
379     my ($limr,$now)=@_;
380     $$limr= $now unless defined $$limr && $$limr <= $now;
381 }
382 sub upd_max ($$) {
383     my ($limr,$now)=@_;
384     $$limr= $now unless defined $$limr && $$limr >= $now;
385 }
386
387 sub canf ($$) {
388     my ($converter,$defaulter)=@_;
389     my ($spec,$v);
390     return &$defaulter unless @al;
391     $spec= shift @al;
392     $v= &$converter($spec);
393     dv('canf ','$spec',$spec, '$v',$v);
394     return $v;
395 }
396 sub can ($) { my ($c)=@_; canf($c, sub { die "too few args"; }); }
397 sub cano ($$) { my ($c,$def)=@_; canf($c, sub { return $def }); }
398
399 sub signum ($) { return ($_[0] > 0) - ($_[0] < 0); }
400
401 sub bbox ($) {
402     my ($objhash) = @_;
403     my ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y);
404     my ($loc);
405     foreach $loc (values %$objhash) {
406         upd_min(\$min_x, $loc->{X} - abs($allwidthmax * sin($loc->{A})));
407         upd_max(\$max_x, $loc->{X} + abs($allwidthmax * sin($loc->{A})));
408         upd_min(\$min_y, $loc->{Y} - abs($allwidthmax * cos($loc->{A})));
409         upd_max(\$max_y, $loc->{Y} + abs($allwidthmax * cos($loc->{A})));
410     }
411     return ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y);
412 }
413
414 our %units_len= qw(- mm  mm 1  cm 10  m 1000);
415 our %units_ang= qw(- d   r 1); $units_ang{'d'}= 2*$pi / 360;
416
417 sub cva_len ($) { my ($sp)=@_; cva_units($sp,\%units_len); }
418 sub cva_identity ($) { my ($sp)=@_; $sp; }
419 sub cva_ang ($) { my ($sp)=@_; cva_units($sp,\%units_ang); }
420 sub cva_absang ($) { input_absang(cva_ang($_[0])) }
421 sub cva_units ($$) {
422     my ($sp,$ua)=@_;
423     my ($n,$u,$r);
424     $sp =~ m/^([-0-9eE.]*[0-9.])([A-Za-z]*)$/
425         or die "lexically invalid quantity";
426     ($n,$u)= ($1,$2);
427     $u=$ua->{'-'} unless length $u;
428     defined $ua->{$u} or die "unknown unit $u";
429     $r= $n * $ua->{$u};
430     print DEBUG "cva_units($sp,)=$r ($n $u $ua->{$u})\n";
431     return $r;
432 }
433 sub cva_idstr ($) {
434     my ($sp)=@_;
435     die "invalid id" unless $sp =~ m/^[a-z][_0-9A-Za-z]*$/;
436     return $&;
437 }
438 sub cva_idex ($) {
439     my ($sp)=@_;
440     my ($id,$r,$d,$k,$neg,$na,$obj_id,$vflip,$locs);
441     if ($sp =~ s/^(\^?)(\w+)\!//) {
442         $vflip= length($1);
443         $obj_id= $2;
444         die "invalid obj $obj_id in loc" unless exists $objs{$obj_id};
445         $locs= $objs{$obj_id}{Loc};
446     } else {
447         $locs= $ctx->{Loc};
448         $vflip= 0;
449     }
450     $neg= $sp =~ s/^\-//;
451     $id= cva_idstr($sp);
452     die "unknown $id" unless defined $locs->{$id};
453     $r= $locs->{$id};
454     $d= "idex $id";
455     foreach $k (sort keys %$r) { $d .= " $k=$r->{$k}"; }
456     printf DEBUG "%s\n", $d;
457     if ($vflip) {
458         $r= { X => $r->{X}, Y => -$r->{Y}, A => -$r->{A} };
459     }
460     if ($neg) {
461         $na= $r->{A} + $pi;
462         $na= a_normalise($na,0);
463         $r= { X => $r->{X}, Y => $r->{Y}, A => $na };
464     }
465     return $r;
466 }
467 sub cva_idnew ($) {
468     my ($sp)=@_;
469     my ($id, $neg);
470     $neg = $sp =~ s/^\-//;
471     $id=cva_idstr($sp);
472     die "duplicate $id" if exists $ctx->{Loc}{$id};
473     $ctx->{Loc}{$id}{LayerKind}= $ctx->{Layer}{Kind};
474     push @{ $ctx->{LocsMade} }, {
475         Id => $id,
476         Neg => $neg,
477     };
478     return $ctx->{Loc}{$id};
479 }
480 sub cva_cmd ($) { return cva_idstr($_[0]); }
481 sub cva__enum ($$) {
482     my ($sp,$el)=@_;
483     return $sp if grep { $_ eq $sp } @$el;
484     die "invalid option (permitted: @$el)";
485 }
486 sub cvam_enum { my (@e) = @_; return sub { cva__enum($_[0],\@e); }; }
487
488 sub cmd_abs {
489     my ($i,$nl);
490     $nl= can(\&cva_idnew);
491     $i->{X}= can(\&cva_len);
492     $i->{Y}= can(\&cva_len);
493     $i->{A}= can(\&cva_ang);
494     ev_compose($nl, $ctx->{Trans}, $i);
495 }
496 sub cmd_rel {
497     my ($from,$to,$len,$right,$turn);
498     $from= can(\&cva_idex);
499     $to= can(\&cva_idnew);
500     $len= cano(\&cva_len,0);
501     $right= cano(\&cva_len,0) * $ctx->{Trans}{R};
502     $turn= cano(\&cva_ang, 0) * $ctx->{Trans}{R};
503     my ($u)= ev_compose({}, $from, { X => $len, Y => -$right, A => 0 });
504     ev_compose($to, $u, { X => 0, Y => 0, A => $turn });
505 }
506
507 sub dv__evreff ($) {
508     my ($pfx) = @_;
509     $pfx . ($pfx =~ m/\}$|\]$/ ? '' : '->');
510 }
511 sub dv__evr ($) {
512     my ($v) = @_;
513     return 'undef' if !defined $v;
514     return $v if $v !~ m/\W/ && $v =~ m/[A-Z]/ && $v =~ m/^[a-z_]/i;
515     return $v if $v =~ m/^[0-9.]+/;
516     $v =~ s/[\\\']/\\$&/g;
517     return "'$v'";
518 }
519 sub dv1 ($$$);
520 sub dv1_kind ($$$$$$$) {
521     my ($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixfmt,$ixesfn,$ixmapfn) = @_;
522     my ($ix,$any);
523     return 0 if $ref ne $ref_exp;
524     $any=0;
525     foreach $ix (&$ixesfn) {
526         $any=1;
527         my ($v)= &$ixmapfn($ix);
528 #print STDERR "dv1_kind($pfx,$expr,$ref,$ref_exp,$ixmapfn) ix=$ix v=$v\n";
529         dv1($pfx,$expr.sprintf($ixfmt,dv__evr($ix)),$v);
530     }
531     if (!$any) {
532         printf DEBUG "%s%s= $ixfmt\n", $pfx, $expr, ' ';
533     }
534     1;
535 }    
536 sub dv1 ($$$) {
537     return 0 unless $debug;
538     my ($pfx,$expr,$v) = @_;
539     my ($ref);
540     $ref= ref $v;
541 #print STDERR "dv1 >$pfx|$ref<\n";
542     if (!$ref) {
543         printf DEBUG "%s%s= %s\n", $pfx,$expr, dv__evr($v);
544         return;
545     } elsif ($ref eq 'SCALAR') {
546         dv1($pfx, ($expr =~ m/^\$/ ? "\$$expr" : '${'.$expr.'}'), $$v);
547         return;
548     }
549     $expr.='->' unless $expr =~ m/\]$|\}$/;
550     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'ARRAY','[%s]',
551                        sub { ($[ .. $#$v) },
552                        sub { $v->[$_[0]] });
553     return if dv1_kind($pfx,$expr,$ref,'HASH','{%s}',
554                        sub { sort keys %$v },
555                        sub { $v->{$_[0]} });
556     printf DEBUG "%s%s is %s\n", $pfx, $expr, $ref;
557 }
558     
559 sub dv {
560     my ($pfx,@l) = @_;
561     my ($expr,$v,$ref);
562     while (@l) {
563         ($expr,$v,@l)=@l;
564         dv1($pfx,$expr,$v);
565     }
566 }                   
567
568 sub o ($) { $o .= $_[0]; }
569 sub ol ($) { $ol .= $_[0]; }
570 sub oflushpage () {
571     return if $subsegcmapreq;
572     print $o, $ol, "  showpage\n"
573         or die $!;
574     $o=$ol='';
575 }
576
577 our $o_path_verb;
578
579 sub o_path_begin () {
580     o("      newpath\n");
581     $o_path_verb= 'moveto';
582 }
583 sub o_path_point ($) {
584     my ($pt)=@_;
585     o("        $pt $o_path_verb\n");
586     $o_path_verb= 'lineto';
587 }
588 sub o_path_stroke ($) {
589     my ($width)=@_;
590     o("        $width setlinewidth stroke\n");
591 }
592 sub o_path_strokeonly () {
593     o("      stroke\n");
594 }
595
596 sub o_line ($$$) {
597     my ($a,$b,$width)=@_;
598     o_path_begin();
599     o_path_point($a);
600     o_path_point($b);
601     o_path_stroke($width);
602 }
603
604 sub current_draw () {
605     my ($r);
606     $r= $ctx->{Draw} =~ m/X/ ? '' : $ctx->{Draw};
607     $r;
608 }
609
610 sub psu_coords ($$$) {
611     my ($ends,$inunit,$across)=@_;
612     # $ends->[0]{X} etc.; $inunit 0 to 1 (but go to 1.5);
613     # $across in mm, +ve to right.
614     my (%ea_zo, $zo, $prop);
615     $ea_zo{X}=$ea_zo{Y}=0;
616     foreach $zo (qw(0 1)) {
617         $prop= $zo ? $inunit : (1.0 - $inunit);
618         $ea_zo{X} += $prop * ($ends->[$zo]{X} - $across * sin($ends->[0]{A}));
619         $ea_zo{Y} += $prop * ($ends->[$zo]{Y} + $across * cos($ends->[0]{A}));
620     }
621 #    dv("psu_coords ", '$ends',$ends, '$inunit',$inunit, '$across',$across,
622 #       '\\%ea_zo', \%ea_zo);
623     return $ea_zo{X}." ".$ea_zo{Y};
624 }
625
626 sub parametric__o_pt ($) {
627     my ($pt)=@_;
628     o_path_point("$pt->{X} $pt->{Y}");
629 }
630
631 our $segused_incurrent;
632 our $segused_currentpt;
633 our $segmentpart_counter=0;
634 our $segused_restorecounter;
635
636 sub segment_used__print ($) {
637     my ($pt) = @_;
638     if ($segused_incurrent > 0 && $segused_restorecounter==1) {
639         o("%L segmentpart ".
640           $segmentpart_counter++." ".
641           $ctx->{Layer}{Level}.$ctx->{Layer}{Kind}." ".
642           $segments[0]." ".
643           $segused_incurrent." ".
644           loc2dbg($segused_currentpt)." ".
645           loc2dbg($pt)."\n");
646     }
647     $segused_incurrent= undef;
648     $segused_currentpt= undef;
649 }
650     
651 sub segment_used__len ($$) {
652     my ($used,$pt) = @_;
653     $segused_incurrent++;
654
655     return if @segments < 3;
656     $segments[1] -= $used;
657     return if $segments[1] > 0;
658
659     segment_used__print($pt);
660     segment_used_begin($pt);
661
662     @segments= @segments[2..$#segments];
663     o("% segments @segments\n");
664 }
665     
666 sub segment_state_save () {
667     return [ 0, $segused_incurrent, $segused_currentpt,
668              $segmentpart_counter, @segments ];
669 }
670 sub segment_state_restore ($) {
671     my ($r) = @_;
672     ($segused_restorecounter, $segused_incurrent, $segused_currentpt,
673      $segmentpart_counter, @segments) = @$r;
674     $r->[0]++;
675 }
676
677 sub segment_used_begin ($) {
678     $segused_incurrent= 0;
679     $segused_currentpt= $_[0];
680 }
681 sub segment_used_middle ($$) {
682     my ($used,$pt) = @_;
683     segment_used__len($used,$pt);
684 }
685 sub segment_used_end ($$) {
686     my ($used,$pt) = @_;
687     segment_used__len($used,$pt);
688     segment_used__print($pt);
689 }
690 sub parametric_segment ($$$$$) {
691     my ($p0,$p1,$lenperp,$minradius,$calcfn) = @_;
692     # makes $param (global) go from $p0 to $p1  ($p1>$p0)
693     # $lenperp is the length of one unit p, ie the curve
694     # must have a uniform `density' in parameter space
695     # $calcfn is invoked with $param set and should return a loc
696     # (ie, ref to X =>, Y =>, A =>).
697     my ($pa,$pb,@ends,$side,$ppu,$e,$v,$tick,$draw,$allwidth);
698     return unless $ctx->{Draw} =~ m/[ARSCG]/;
699     $ppu= $psu_ulen/$lenperp;
700     $allwidth= allwidth($minradius);
701     my ($railctr)=($psu_gauge + $psu_raillw)*0.5;
702     my ($tickend)=($allwidth - $psu_ticklen);
703     my ($tickpitch)=($psu_ulen / $psu_ticksperu);
704     my ($sleeperctr)=($psu_ulen*0.5);
705     my ($sleeperend)=($psu_sleeperlen*0.5);
706 print DEBUG "ps $p0 $p1 $lenperp ($ppu)\n";
707     $draw= current_draw();
708     if ($draw =~ m/G/) {
709         my ($pt,$going,$red,$csegbare,$movfeat,$movstroke);
710         my ($used_last,$me,$segsave);
711         $segsave= segment_state_save();
712         foreach $me (qw(e m)) {
713             segment_state_restore($segsave);
714             $going=0;
715             o("% segments @segments\n");
716             $param=$p0;
717             $pt= &$calcfn;
718             segment_used_begin($pt);
719             for (;;) {
720                 $movstroke= "      cmapreq-stroke\n";
721                 $csegbare= $segments[0];
722                 $csegbare =~ s/^\-//;
723                 if ($subsegcmapreq) {
724                     if (!exists $subsegcmap{$csegbare}) {
725                         print "$csegbare\n" or die $!;
726                         $subsegcmap{$csegbare}++;
727                     }
728                 } else {
729                     $movfeat= $csegbare =~ s,(/\D+)(\d+)$,$1, ? $2 : 'f';
730                     die "unknown subsegment colour for $csegbare\n"
731                         unless exists $subsegcmap{$csegbare};
732                     $red= $pt->{A} / (2*$pi);
733                     $red *= $subsegcmapangscale;
734                     $red += $subsegcmapangscale*2;
735                     $red += $subsegcmapangscale/2 if $segments[0] =~ m/^\-/;
736                     $red %= $subsegcmapangscale;
737                     $red += $subsegcmapangscale if $me eq 'e';
738                     $red= sprintf("%f", $red / 255.0);
739                     $movstroke=
740                         ("    $red $subsegcmap{$csegbare} setrgbcolor\n".
741                          "    $psu_subseglw{$me} setlinewidth stroke\n");
742                     if ($subsegmovfeatpos ne $movfeat ||
743                         ($me eq 'e' && $csegbare =~ m,^/,)) {
744                         $movstroke= "%     no-stroke\n";
745                     }
746                 }
747                 o_path_begin();
748                 parametric__o_pt($pt);
749         
750                 $param += $ppu;
751                 last if $param>=$p1;
752                 $pt= &$calcfn;
753                 segment_used_middle($psu_ulen,$pt);
754                 parametric__o_pt($pt);
755                 o($movstroke);
756             }
757             $used_last= $p1-($param-$ppu);
758             $param=$p1;
759             $pt= &$calcfn;
760             segment_used_end($used_last * $lenperp, $pt);
761             parametric__o_pt($pt);
762             o($movstroke);
763         }
764     }
765     if ($draw =~ m/C/) {
766         my ($pt);
767         o("    $psu_thinlw setlinewidth\n");
768         o_path_begin();
769         for ($param=$p0; $param<$p1; $param += $ppu) {
770             parametric__o_pt(&$calcfn);
771         }
772         $param=$p1;
773         parametric__o_pt(&$calcfn);
774         o("      stroke\n");
775     }
776     if ($draw =~ m/D/) {
777         my ($pt,$ad,$len);
778         $param= ($p0+$p1)*0.5;
779         $pt= &$calcfn;
780         $ad= ang2deg($pt->{A}) + 90;
781         $len= sprintf "%.0f", $lenperp * abs($p1-$p0);
782         ol("      gsave\n".
783            "        $pt->{X} $pt->{Y} translate\n".
784            "        $ad rotate 0.75 dup scale\n".
785            "        0 $lmu_lenboxh $lmu_lenboxpadx $lmu_lenboxoff".
786            " ($len) label_in_box\n".
787            "      grestore\n");
788     }
789     return unless $draw =~ m/[ARS]/;
790     for ($pa= $p0; $pa<$p1; $pa=$pb) {
791         $pb= $pa + $ppu;
792         $param= $pa; $ends[0]= @ends ? $ends[1] : &$calcfn;
793         $param= $pb; $ends[1]= &$calcfn;
794 #print DEBUG "pa $pa $ends[0]{X} $ends[0]{Y} $ends[0]{A}\n";
795 #print DEBUG "pb $pb $ends[1]{X} $ends[1]{Y} $ends[1]{A}\n";
796         $e= $pb<=$p1 ? 1.0 : ($p1-$pa)/$ppu;
797         o("    gsave\n");
798         o_path_begin();
799         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,-$allwidth));
800         o_path_point(psu_coords(\@ends,0,$allwidth));
801         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,$allwidth));
802         o_path_point(psu_coords(\@ends,$e,-$allwidth));
803         o("        closepath clip\n");
804         foreach $side qw(-1 1) {
805             if ($draw =~ m/R/) {
806                 o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$railctr),
807                        psu_coords(\@ends,1.5,$side*$railctr),
808                        $psu_raillw);
809             }
810         }
811         if ($draw =~ m/S/) {
812             o_line(psu_coords(\@ends,$sleeperctr,-$sleeperend),
813                    psu_coords(\@ends,$sleeperctr,+$sleeperend),
814                    $psu_sleeperlw);
815         }
816         if ($draw =~ m/A/) {
817             o("        0.5 setgray\n");
818             foreach $side qw(-1 1) {
819                 o_line(psu_coords(\@ends,0,$side*$allwidth),
820                        psu_coords(\@ends,1.5,$side*$allwidth),
821                        $psu_edgelw);
822                 for ($tick=0; $tick<1.5; $tick+=$tickpitch/$psu_ulen) {
823                     o_line(psu_coords(\@ends,$tick,$side*$allwidth),
824                            psu_coords(\@ends,$tick,$side*$tickend),
825                            $psu_ticklw);
826                 }
827             }
828         }
829         o("      grestore\n");
830     }
831 }
832
833 sub arc ($$$$$) {
834     my ($to, $ctr,$from, $radius,$delta) = @_;
835     # does parametric_segment to draw an arc centred on $ctr
836     # ($ctr->{A} ignored)
837     # from $from with radius $radius (this must be consistent!)
838     # and directionally-subtending an angle $delta.
839     # sets $to->... to be the other end, and returns $to
840     my ($beta);
841     $to->{A}= $beta= $from->{A} + $delta;
842     $to->{X}= $ctr->{X} - $radius * sin($beta);
843     $to->{Y}= $ctr->{Y} + $radius * cos($beta);
844     return if abs($delta*$radius) < 1e-9;
845     parametric_segment(0.0,1.0, abs($radius*$delta), $radius, sub {
846         my ($beta) = $from->{A} + $delta * $param;
847         return { X => $ctr->{X} - $radius * sin($beta),
848                  Y => $ctr->{Y} + $radius * cos($beta),
849                  A => $beta }
850     });
851 }
852
853 # joins_xxx all take $results, $from, $to, $minradius
854 # where $results->[]{Path}{K} etc. and $results->[]{SolKinds}[]
855
856 sub joins_twoarcs ($$$$) {
857     my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
858     # two circular arcs of equal maximum possible radius
859     # algorithm courtesy of Simon Tatham (`Railway problem',
860     # pers.comm. to ijackson@chiark 23.1.2004)
861     my ($sigma,$distfact, $theta,$phi, $a,$b,$c,$d, $m,$r, $radius);
862     my ($cvec,$cfrom,$cto,$midpt, $delta1,$delta2, $path,$reverse);
863     $sigma= ev_bearing($from,$to);
864     $distfact= v_dist($from,$to);
865     $theta= 0.5 * $pi - ($from->{A} - $sigma);
866     $phi=   0.5 * $pi - ($to->{A} + $pi - $sigma);
867     $a= 2 * (1 + cos($theta - $phi));
868     $b= 2 * (cos($theta) - cos($phi));
869     $c= -1;
870     $d= sqrt($b*$b - 4*$a*$c);
871     o("%     twoarcs theta=".ang2deg($theta)." phi=".ang2deg($phi).
872       " ${a}r^2 + ${b}r + ${c} = 0\n");
873     foreach $m (qw(-1 1)) {
874         if ($a < 1e-6) {
875             o("%     twoarcs $m insoluble\n");
876             next;
877         }
878         $r= -0.5 * (-$b + $m*$d) / $a;
879         $radius= -$r * $distfact;
880         o("%     twoarcs $m radius $radius ");
881         if (abs($radius) < $minradius) { o("too-small\n"); next; }
882         $cfrom=  ev_compose({}, $from, { X=>0, Y=>-$radius, A=>-0.5*$pi });
883         $cto=    ev_compose({}, $to,   { X=>0, Y=> $radius, A=> 0.5*$pi });
884         $midpt=  ev_lincomb({}, $cfrom, $cto, 0.5);
885         $reverse= signum($r);
886         if ($reverse<0) {
887             $cfrom->{A} += $pi;
888             $cto->{A} += $pi;
889         }
890         $delta1= ev_bearing($cfrom, $midpt) - $cfrom->{A};
891         $delta2= ev_bearing($cto,   $midpt) - $cto->{A};
892         o("ok deltas ".ang2deg($delta1)." ".ang2deg($delta2)."\n");
893         if ($reverse<0) {
894             $delta1 -= 2*$pi;
895             $delta2 -= 2*$pi;
896         }
897         my ($fs);
898         $path= [{ T=>Arc, F=>$from, C=>$cfrom, R=> $radius, D=>$delta1 },
899                 { T=>Arc, F=>$to,   C=>$cto,   R=>-$radius, D=>$delta2 }];
900         push @$results, { Path => $path,
901                           SolKinds =>  [ 'twoarcs', 'cross' ] };
902     }
903 }
904     
905 sub joins_arcsline ($$$$) {
906     my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
907     # two circular arcs of specified radius
908     # with an intervening straight
909     my ($lr,$inv, $c,$d,$alpha,$t,$k,$l,$rpmsina,$rcosa,$linelen, $path);
910     if ($minradius<=1e-6) { o("%     arcsline no-radius\n"); return; }
911     foreach $lr (qw(-1 +1)) {
912         foreach $inv (qw(-1 +1)) {
913             $c=ev_compose({},$from,{X=>0,Y=>-$lr*$minradius, A=>0 });
914             $d=ev_compose({},$to,{X=>0, Y=>-$inv*$lr*$minradius, A=>$pi });
915             $t= v_dist($c,$d);
916             o("%     arcsline $lr $inv t=$t ");
917             if ($t < 1e-6) { o("concentric"); next; }
918             $c->{A}= $d->{A}= ev_bearing($c,$d);
919             o("bearing ".ang2deg($c->{A}));
920             if ($inv>0) {
921                 o("\n");
922                 $k= ev_compose({}, $c, { X=>0, Y=>$lr*$minradius, A=>0 });
923                 $l= ev_compose({}, $d, { X=>0, Y=>$lr*$minradius, A=>0 });
924                 $linelen= $t;
925             } else {
926                 my ($cosalpha) = 2.0 * $minradius / $t;
927                 if ($cosalpha > (1.0 - 1e-6)) { o(" too-close\n"); next; }
928                 $alpha= acos($cosalpha);
929                 $rpmsina= $lr * $minradius * sin($alpha);
930                 $rcosa= $minradius * $cosalpha;
931                 $k= ev_compose({}, $c, { X=>$rcosa, Y=>$rpmsina, A=>0 });
932                 $l= ev_compose({}, $d, { X=>-$rcosa, Y=>-$rpmsina, A=>0 });
933                 $k->{A}= $l->{A}= ev_bearing($k,$l);
934                 o(" alpha=".ang2deg($alpha)." kl^=".ang2deg($k->{A})."\n");
935                 $linelen= v_dist($k,$l);
936             }
937             $path= [{ T => Arc, F => $from, C => $c,
938                       R =>$lr*$minradius,
939                       D => -$lr * a_normalise
940                           ($lr * ($from->{A} - $k->{A}), 0) },
941                     { T => Line, A => $k, B => $l, L => $linelen },
942                     { T => Arc, F => $l, C => $d,
943                       R => $inv*$lr*$minradius,
944                       D => -$lr*$inv * a_normalise
945                           (-$lr*$inv * ($to->{A} - $l->{A}), 0) }];
946             push @$results,
947             { Path => $path,
948               SolKinds => [ 'arcsline', ($inv<0 ? 'cross' : 'loop') ] };
949         }
950     }
951 }
952
953 sub joins_arcline ($$$$) {
954     my ($results, $from,$to,$minradius) = @_;
955     # one circular arc and a straight line
956     my ($swap,$echoice,$path, $ap,$bp,$av,$bv, $e,$f, $ae,$af,$afae);
957     my ($dak,$ak,$kj,$k,$j,$aja,$jl,$l,$jc,$lc,$c,$rj,$rb);
958     foreach $swap (qw(-1 +1)) {
959         foreach $echoice (qw(0 1)) {
960             $ap= $from; $bp= { %$to }; $bp->{A} += $pi;
961             ($ap,$bp)= ($bp,$ap) if $swap<0;
962             $av= ev_byang({}, $ap->{A});
963             $bv= ev_byang({}, $bp->{A});
964             $e= ev_byang({}, 0.5 * ($ap->{A} + $bp->{A} + $echoice * $pi));
965             $f= v_rotateright($e);
966             o("%     arcline $swap $echoice e ".loc2dbg($e)."\n");
967             $ae= v_dotproduct($av,$e);
968             $af= v_dotproduct($av,$f);
969             o("%     arcline $swap $echoice a.e=$ae a.f=$af ");
970             if (abs($ae) < 1e-6) { o(" singular\n"); next; }
971             $afae= $af/$ae;
972             o("a.f/a.e=$afae\n");
973             $dak= v_dotproduct(v_subtract($ap,$bp), $e);
974             $ak= v_scalarmult($dak, $e);
975             $kj= v_scalarmult($dak * $afae, $f);
976             $k= v_add($ap, $ak);
977             $j= v_add($k, $kj);
978             $aja= v_dotproduct(v_subtract($ap,$j), $av);
979             o("%     arcline $swap $echoice d_ak=$dak aj.a=$aja ");
980             if ($aja < 0) { o(" backwards aj\n"); next; }
981             $jl= v_scalarmult(0.5, v_subtract($j, $bp));
982             $lc= v_scalarmult(-v_dotproduct($jl, $f) * $afae, $e);
983             $l= v_add($j, $jl);
984             $c= v_add($l, $lc);
985             $rj= v_dotproduct(v_subtract($j,$c), v_rotateright($av));
986             $rb= v_dotproduct(v_subtract($c,$bp), v_rotateright($bv));
987             o("r_j=$rj r_b=$rb ");
988             if ($rj * $rb < 0) { o(" backwards b\n"); next; }
989             if (abs($rj) < $minradius) { o(" too-small\n"); next; }
990             o("ok\n");
991             $j->{A}= $ap->{A};
992             $c->{A}= 0;
993             $path= [{ T => Line, A => $ap, B => $j, L => $aja },
994                     { T => Arc, F => $j, C => $c, R => $rj,
995                       D => -signum($rj) * a_normalise
996                           (-signum($rj) * ($bp->{A} + $pi - $j->{A}), 0) }];
997             $path= [ reverse @$path ] if $swap<0;
998             push @$results, { Path => $path, SolKinds =>  [ 'arcline' ] };
999         }
1000     }
1001 }
1002
1003 sub cmd_join {
1004     my ($from,$to,$minradius);
1005     my (@results,$result);
1006     my ($path,$segment,$bestpath,$len,$scores,$bestscores,@bends,$skl);
1007     my ($crit,$cs,$i,$cmp);
1008     $from= can(\&cva_idex);
1009     $to= can(\&cva_idex);
1010     $minradius= can(\&cva_len);
1011     o("%   join ".loc2dbg($from)."..".loc2dbg($to)." $minradius\n");
1012     joins_twoarcs(\@results, $from,$to,$minradius);
1013     joins_arcsline(\@results, $from,$to,$minradius);
1014     joins_arcline(\@results, $from,$to,$minradius);
1015     foreach $result (@results) {
1016         $path= $result->{Path};
1017         $skl= $result->{SolKinds};
1018         o("%   possible path @$skl $path\n");
1019         $len= 0;
1020         @bends= ();
1021         foreach $segment (@$path) {
1022             if ($segment->{T} eq Arc) {
1023                 o("%     Arc C ".loc2dbg($segment->{C}).
1024                   " R $segment->{R} D ".ang2deg($segment->{D})."\n");
1025                 $len += abs($segment->{R} * $segment->{D});
1026                 push @bends, -abs($segment->{R}) * $segment->{D}; # right +ve
1027             } elsif ($segment->{T} eq Line) {
1028                 o("%     Line A ".loc2dbg($segment->{A}).
1029                   " B ".loc2dbg($segment->{A})." L $segment->{L}\n");
1030                 $len += abs($segment->{L});
1031             } else {
1032                 die "unknown segment $segment->{T}";
1033             }
1034         }
1035         o("%    length $len bends @bends.\n");
1036         $scores= [];
1037         foreach $crit (@al, 'short') {
1038             if ($crit eq 'long') { $cs= $len; }
1039             elsif ($crit eq 'short') { $cs= -$len; }
1040             elsif ($crit =~ m/^(begin|end|)(left|right)$/) {
1041                 if ($1 eq 'begin') { $cs= $bends[0]; }
1042                 elsif ($1 eq 'end') { $cs= $bends[$#bends]; }
1043                 else { $cs=0; map { $cs += $_ } @bends; }
1044                 $cs= -$cs if $2 eq 'left';
1045             } elsif ($crit =~ m/^(\!?)(twoarcs|arcs?line|cross|loop)$/) {
1046                 $cs= !!(grep { $2 eq $_ } @$skl) != ($1 eq '!');
1047             } else {
1048                 die "unknown sort criterion $crit";
1049             }
1050             push @$scores, $cs;
1051         }
1052         o("%    scores @$scores\n");
1053         if (defined $bestpath) {
1054             for ($i=0,$cmp=0; !$cmp && $i<@$scores; $i++) {
1055                 $cmp= $scores->[$i] <=> $bestscores->[$i];
1056             }
1057             next if $cmp < 0;
1058         }
1059         $bestpath= $path;
1060         $bestscores= $scores;
1061     }
1062     die "no solution" unless defined $bestpath;
1063     o("%   chose path $bestpath @al\n");
1064     @al= ();
1065     foreach $segment (@$bestpath) {
1066         if ($segment->{T} eq 'Arc') {
1067             arc({}, $segment->{C},$segment->{F},$segment->{R},$segment->{D});
1068         } elsif ($segment->{T} eq 'Line') {
1069             line($segment->{A}, $segment->{B}, $segment->{L});
1070         } else {
1071             die "unknown segment";
1072         }
1073     }
1074 }
1075
1076 sub line ($$$) {
1077     my ($from,$to,$len) = @_;
1078     if ($len < 0) {
1079         ($from,$to,$len) = ($to,$from,-$len);
1080     }
1081     parametric_segment(0.0, 1.0, $len + 1e-6, undef, sub {
1082         ev_lincomb({}, $from, $to, $param);
1083     });
1084 }
1085
1086 sub cmd_extend {
1087     my ($from,$to,$radius,$len,$upto,$ctr,$beta,$ang,$how,$sign_r);
1088     $from= can(\&cva_idex);
1089     $to= can(\&cva_idnew);
1090     printf DEBUG "from $from->{X} $from->{Y} $from->{A}\n";
1091     $how= can(cvam_enum(qw(len upto ang uptoang parallel)));
1092     if ($how eq 'len') { $len= can(\&cva_len); }
1093     elsif ($how =~ m/ang$/) { $ang= can(\&cva_ang); }
1094     elsif ($how eq 'parallel' || $how eq 'upto') { $upto= can(\&cva_idex); }
1095     $radius= cano(\&cva_len, 'Inf'); # +ve is right hand bend
1096     if ($radius eq 'Inf') {
1097 #       print DEBUG "extend inf $len\n";
1098         if ($how eq 'upto') {
1099             $len= ($upto->{X} - $from->{X}) * cos($from->{A})
1100                 + ($upto->{Y} - $from->{Y}) * sin($from->{A});
1101         } elsif ($how eq 'len') {
1102         } else {
1103             die "len of straight spec by angle";
1104         }
1105         printf DEBUG "len $len\n";
1106         $to->{X}= $from->{X} + $len * cos($from->{A});
1107         $to->{Y}= $from->{Y} + $len * sin($from->{A});
1108         $to->{A}= $from->{A};
1109         line($from,$to,$len);
1110     } else {
1111         my ($sign_r, $sign_ang, $ctr, $beta_interval, $beta, $delta);
1112         print DEBUG "radius >$radius<\n";
1113         $radius *= $ctx->{Trans}{R};
1114         $sign_r= signum($radius);
1115         $sign_ang= 1;
1116         $ctr->{X}= $from->{X} + $radius * sin($from->{A});
1117         $ctr->{Y}= $from->{Y} - $radius * cos($from->{A});
1118         if ($how eq 'upto') {
1119             $beta= atan2(-$sign_r * ($upto->{X} - $ctr->{X}),
1120                          $sign_r * ($upto->{Y} - $ctr->{Y}));
1121             $beta_interval= 1.0;
1122         } elsif ($how eq 'parallel') {
1123             $beta= $upto->{A};
1124             $beta_interval= 1.0;
1125         } elsif ($how eq 'uptoang') {
1126             $beta= input_absang($ang);
1127             $beta_interval= 2.0;
1128         } elsif ($how eq 'len') {
1129             $sign_ang= signum($len);
1130             $beta= $from->{A} - $sign_r * $len / abs($radius);
1131             $beta_interval= 2.0;
1132         } else {
1133             $sign_ang= signum($ang);
1134             $beta= $from->{A} - $sign_r * $ang;
1135             $beta_interval= 2.0;
1136         }
1137     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
1138         $beta += $sign_ang * $sign_r * 4.0 * $pi;
1139         for (;;) {
1140             $delta= $beta - $from->{A};
1141             last if $sign_ang * $sign_r * $delta <= 0;
1142             $beta -= $sign_ang * $sign_r * $beta_interval * $pi;
1143         }
1144     printf DEBUG "ctr->{Y}=$ctr->{Y} radius=$radius beta=$beta\n";
1145         arc($to, ,$ctr,$from, $radius,$delta);
1146     }
1147     printf DEBUG "to $to->{X} $to->{Y} $to->{A}\n";
1148 }
1149
1150 sub loc2dbg ($) {
1151     my ($loc) = @_;
1152     return "$loc->{X} $loc->{Y} ".ang2deg($loc->{A});
1153 }
1154 sub ang2deg ($) {
1155     return $_[0] * 180 / $pi;
1156 }
1157 sub input_absang ($) {
1158     return $_[0] * $ctx->{Trans}{R} + $ctx->{Trans}{A};
1159 }
1160 sub input_abscoords ($$) {
1161     my ($in,$out);
1162     ($in->{X}, $in->{Y}) = @_;
1163     $in->{A}= 0.0;
1164     $out= ev_compose({}, $ctx->{Trans}, $in);
1165     return ($out->{X}, $out->{Y});
1166 }
1167
1168 sub newctx (;$) {
1169     my ($ctx_save) = @_;
1170     $ctx= {
1171         Trans => { X => 0.0, Y => 0.0, A => 0.0, R => 1.0 },
1172         InRunObj => "",
1173         DrawMap => sub { $_[0]; },
1174         SegMapN => { },
1175         SegMapNM => { }
1176         };
1177     if (defined $ctx_save) {
1178         %{ $ctx->{Layer} }= %{ $ctx_save->{Layer} };
1179         $ctx->{Parent}= $ctx_save;
1180     }
1181 }
1182
1183 our $defobj_save;
1184 our $defobj_ispart;
1185
1186 sub cmd_defobj { cmd__defobj(0); }
1187 sub cmd_defpart { cmd__defobj(1); }
1188 sub cmd__defobj ($) {
1189     my ($ispart) = @_;
1190     my ($id);
1191     $id= can(\&cva_idstr);
1192     die "nested defobj" if $defobj_save;
1193     die "repeated defobj" if exists $objs{$id};
1194     $defobj_save= $ctx;
1195     $defobj_ispart= $ispart;
1196     newctx($defobj_save);
1197     $ctx->{CmdLog}= [ ];
1198     $ctx->{InDefObj}= $id;
1199     $ctx->{Draw}= $defobj_save->{Draw}.'X';
1200     $ctx->{DrawMap}= sub { ''; };
1201     $ctx->{Layer}= { Level => 5, Kind => '' };
1202 }
1203
1204 sub cmd_enddef {
1205     my ($bit,$id);
1206     $id= $ctx->{InDefObj};
1207     die "unmatched enddef" unless defined $id;
1208     foreach $bit (qw(CmdLog Loc)) {
1209         $objs{$id}{$bit}= $ctx->{$bit};
1210     }
1211     $objs{$id}{Part}= $defobj_ispart;
1212     $ctx= $defobj_save;
1213     $defobj_save= undef;
1214     $defobj_ispart= undef;
1215 }
1216
1217 sub cmd__runobj ($) {
1218     my ($obj_id)=@_;
1219     my ($c);
1220     local (@al);
1221     dv("cmd__runobj $obj_id ",'$ctx',$ctx);
1222     foreach $c (@{ $objs{$obj_id}{CmdLog} }) {
1223         @al= @$c;
1224         next if $al[0] eq 'enddef';
1225         cmd__one();
1226     }
1227 }
1228
1229 sub cva_subsegspec ($) {
1230     my ($sp)=@_;
1231     die "invalid subsegment spec" unless
1232         $sp =~ m,^(\-?)([0-9A-Za-z_]*)(?:/(?:([A-Za-z_]+)(\d+))?)?$,;
1233     my ($sign,$segname,$movfeat,$movconf)=($1,$2,$3,$4);
1234
1235     if (!exists $ctx->{SegName}) {
1236         $segname= '';
1237         $sign= '';
1238     } else {
1239         my ($map_ctx);
1240         
1241         $ctx->{SegName} =~ m/^\-?/ or die;
1242         $sign .= $&;
1243         $segname= $'.$segname;
1244         
1245         for ($map_ctx= $ctx;
1246              defined $map_ctx;
1247              $map_ctx= $map_ctx->{Parent}) {
1248             if (defined $movfeat &&
1249                 exists $map_ctx->{SegMapNM}{"$segname/$movfeat"}) {
1250                 $movfeat= $map_ctx->{SegMapNM}{"$segname/$movfeat"};
1251             }
1252             if (exists $map_ctx->{SegMapN}{$segname}) {
1253                 $map_ctx->{SegMapN}{$segname} =~ m/^\-?/ or die;
1254                 $sign .= $&;
1255                 $segname= $';
1256             }
1257         }
1258         $sign =~ s/\-\-//g;
1259     }
1260
1261     return $sign.$segname.'/'.
1262         (defined $movfeat ? sprintf "%s%d", $movfeat, $movconf : '');
1263 }
1264
1265 sub cmd_segment {
1266     my ($csss,$length);
1267     $ctx->{SavedSegment}= pop @segments
1268         unless exists $ctx->{SavedSegment};
1269     @segments= ();
1270     while (@al>1) {
1271         $csss= can(\&cva_subsegspec);
1272         $length= can(\&cva_len);
1273         push @segments, $csss, $length;
1274     }
1275     $csss= can(\&cva_subsegspec);
1276     push @segments, $csss;
1277 }
1278
1279 sub cva_segmap_s {
1280     my ($sp) = @_;
1281     $sp =~ m,^\w+(?:/[a-zA-Z_]+)?$,
1282         or die "invalid (sub)segment mapping S \`$sp'";
1283     return $sp;
1284 }
1285
1286 sub cva_segmap_n {
1287     my ($sp) = @_;
1288     $sp =~ m,^\-?\w+$, or die "invalid segment mapping N' \`$sp'";
1289     return $sp;
1290 }
1291     
1292 sub cva_segmap_m {
1293     my ($sp) = @_;
1294     $sp =~ m,^[a-zA-Z_]+$, or die "invalid segment mapping M' \`$sp'";
1295     return $sp;
1296 }
1297     
1298 sub cmd_segmap {
1299     my ($s,$d);
1300     while (@al) {
1301         $s= can(\&cva_segmap_s);
1302         if ($s =~ m,/,) {
1303             $ctx->{SegMapNM}{$s}= can(\&cva_segmap_m);
1304         } else {
1305             $ctx->{SegMapN}{$s}= can(\&cva_segmap_n);
1306         }
1307     }
1308 }
1309
1310 sub layer_draw ($$) {
1311     my ($k,$l) = @_;
1312     my ($eo,$cc, $r);
1313     if ($k eq '') {
1314         $r= 'RLMN';
1315     } elsif ($k eq 's') {
1316         $r= '';
1317     } elsif ($k eq 'l') {
1318         $r= 'CLMN';
1319     } else {
1320         $r= 'ARSCLMNO';
1321     }
1322     foreach $eo (@eopts) {
1323 #print STDERR "$. layer $k$l eo $eo re $eo->{GlobRe} then $eo->{DrawMods} now $r\n";
1324         next unless $k =~ m/^$eo->{GlobRe}$/;
1325 #print STDERR "$. layer $k$l eo re $eo->{GlobRe} match\n";
1326         next unless &{ $eo->{LayerCheck} }($l);
1327 #print STDERR "$. layer $k$l eo re $eo->{GlobRe} checked\n";
1328         foreach $cc (split //, $eo->{DrawMods}) {
1329             $r =~ s/$cc//ig;
1330             $r .= $cc if $cc =~ m/[A-Z]/;
1331         }
1332     }
1333 #print STDERR "layer $k$l gives $r (before map)\n";
1334     $r= &{ $ctx->{DrawMap} }($r);
1335     return $r;
1336 }
1337
1338 sub cmd_layer {
1339     my ($kl, $k,$l);
1340     $kl= can(\&cva_identity);
1341     $kl =~ m/^([A-Za-z_]*)(\d*|\=|\*)$/ or die "invalid layer spec";
1342     ($k,$l)=($1,$2);
1343     $l= $output_layer if $l eq '*';
1344     $l= $ctx->{Layer}{Level} if $l =~ m/^\=?$/;
1345     $ctx->{Layer}{Kind}= $k;
1346     $ctx->{Layer}{Level}= $l;
1347     $ctx->{Draw}= layer_draw($k,$l);
1348 }    
1349
1350 sub cmd_part { cmd__obj(Part); }
1351 sub cmd_obj { cmd__obj(1); }
1352 sub cmd_objflip { cmd__obj(-1); }
1353
1354 sub cmd__obj ($) {
1355     my ($how)=@_;
1356     my ($obj_id, $ctx_save, $pfx, $actual, $formal_id, $formal, $formcv);
1357     my ($part_name, $ctx_inobj, $obj, $id, $newid, $newpt);
1358     if ($how eq Part) {
1359         $part_name= can(\&cva_idstr);
1360         $how= (@al && $al[0] =~ s/^\^//) ? -1 : +1;
1361     }
1362     $obj_id= can(\&cva_idstr);
1363     if (defined $part_name) {
1364         $formal_id= can(\&cva_idstr);
1365         $actual= cano(\&cva_idex, undef);
1366         if (!defined $actual) {
1367             $actual= cva_idex("${part_name}_${formal_id}");
1368         }
1369     } else {
1370         $actual= can(\&cva_idex);
1371         $formal_id= can(\&cva_idstr);
1372     }
1373     $obj= $objs{$obj_id};
1374     dv("cmd__obj ",'$obj',$obj);
1375     die "unknown obj $obj_id" unless $obj;
1376     $formal= $obj->{Loc}{$formal_id};
1377     die "unknown formal $formal_id" unless $formal;
1378     $ctx_save= $ctx;
1379     newctx($ctx_save);
1380     $how *= $ctx_save->{Trans}{R};
1381     $ctx->{Trans}{R}= $how;
1382     $ctx->{Trans}{A}= $actual->{A} - $formal->{A}/$how;
1383     $formcv= ev_compose({}, $ctx->{Trans},$formal);
1384     $ctx->{Trans}{X}= $actual->{X} - $formcv->{X};
1385     $ctx->{Trans}{Y}= $actual->{Y} - $formcv->{Y};
1386     if (defined $part_name) {
1387         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${part_name}:";
1388     } else {
1389         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${obj_id}::";
1390     }
1391     if ($segments[0] =~ m,(.*[^-]+)/,) {
1392         $ctx->{SegName}= $1;
1393     }
1394     $ctx->{DrawMap}= sub {
1395         my ($i) = @_;
1396         $i= &{ $ctx_save->{DrawMap} }($i);
1397         if ($obj->{Part}) {
1398             $i =~ s/[LMN]//g;
1399             $i =~ s/O/MNO/;
1400         } else {
1401             $i =~ s/[LM]//g;
1402             $i =~ s/N/MN/;
1403         }
1404         return $i;
1405     };
1406     $ctx->{Draw}= &{ $ctx->{DrawMap} }($ctx_save->{Draw});
1407     cmd__runobj($obj_id);
1408     if (defined $part_name) {
1409         $pfx= $part_name.'_';
1410     } else {
1411         if (@al && $al[0] eq '=') {
1412             $pfx= ''; shift @al;
1413         } else {
1414             $pfx= cano(\&cva_idstr,undef);
1415         }
1416     }
1417     if (exists $ctx->{SavedSegment}) {
1418         @segments= ($ctx->{SavedSegment});
1419     }
1420     $ctx_inobj= $ctx;
1421     $ctx= $ctx_save;
1422     if (defined $pfx) {
1423         foreach $id (keys %{ $ctx_inobj->{Loc} }) {
1424             next if $id eq $formal_id;
1425             $newid= $pfx.$id;
1426             next if exists $ctx_save->{Loc}{$newid};
1427             $newpt= cva_idnew($newid);
1428             %$newpt= %{ $ctx_inobj->{Loc}{$id} };
1429         }
1430     }
1431     if (defined $part_name) {
1432         my ($formalr_id, $actualr_id, $formalr, $actualr);
1433         while (@al) {
1434             die "part results come in pairs\n" unless @al>=2;
1435             ($formalr_id, $actualr_id, @al) = @al;
1436             if ($actualr_id =~ s/^\-//) {
1437                 $formalr_id= "-$formalr_id";
1438                 $formalr_id =~ s/^\-\-//;
1439             }
1440             {
1441                 local ($ctx) = $ctx_inobj;
1442                 $formalr= cva_idex($formalr_id);
1443             }
1444             $actualr= cva_idnew($actualr_id);
1445             %$actualr= %$formalr;
1446         }
1447     }
1448 }
1449
1450 sub cmd__do {
1451     my ($cmd);
1452 dv("cmd__do $ctx @al ",'$ctx',$ctx);
1453     $cmd= can(\&cva_cmd);
1454     my ($lm,$id,$loc,$io,$ad,$draw,$thendrawre);
1455     $io= defined $ctx->{InDefObj} ? "$ctx->{InDefObj}!" : $ctx->{InRunObj};
1456     o("%L cmd   $io $cmd @al\n");
1457     $ctx->{LocsMade}= [ ];
1458     {
1459         no strict 'refs';
1460         &{ "cmd_$cmd" };
1461     };
1462     die "too many args" if @al;
1463     foreach $lm (@{ $ctx->{LocsMade} }) {
1464         $id= $lm->{Id};
1465         $loc= $ctx->{Loc}{$id};
1466         $loc->{A} += $pi if $lm->{Neg};
1467         $ad= ang2deg($loc->{A});
1468         ol("%L point $io$id ".loc2dbg($loc)." ($lm->{Neg})\n");
1469         $draw= layer_draw($loc->{LayerKind}, $ctx->{Layer}{Level});
1470         if ($draw =~ m/[LM]/) {
1471             ol("    gsave\n".
1472                "      $loc->{X} $loc->{Y} translate $ad rotate\n");
1473             if ($draw =~ m/M/) {
1474                 ol("      0 $allwidthmin newpath moveto\n".
1475                    "      0 -$allwidthmin lineto\n".
1476                    "      $lmu_marklw setlinewidth stroke\n");
1477             }
1478             if ($draw =~ m/L/) {
1479                 ol("      $lmu_txtboxlw $lmu_txtboxh $lmu_txtboxpadx".
1480                    " $lmu_txtboxoff ($id) label_in_box\n");
1481             }
1482             ol("      grestore\n");
1483         }
1484     }
1485 }
1486
1487 sub cmd_showlibrary {
1488     my ($obj_id, $y, $x, $ctx_save, $width, $height);
1489     my ($max_x, $min_x, $max_y, $min_y, $nxty, $obj, $loc, $pat, $got, $glob);
1490     my ($adj);
1491     $x=$olu_left; $y=$olu_bottom; undef $nxty;
1492     $ctx_save= $ctx;
1493     foreach $obj_id (sort keys %objs) {
1494         $got= 1;
1495         foreach $glob (@al) {
1496             $pat= $glob;
1497             $got= !($pat =~ s/^\!//);
1498             die "bad pat" if $pat =~ m/[^0-9a-zA-Z_*?]/;
1499             $pat =~ s/\*/\.*/g; $pat =~ s/\?/./g;
1500             last if $obj_id =~ m/^$pat$/;
1501             $got= !$got;
1502         }
1503         next unless $got;           
1504         $obj= $objs{$obj_id};
1505         next unless $obj->{Part};
1506         ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y) = bbox($obj->{Loc});
1507         newctx($ctx_save);
1508
1509         for (;;) {
1510             $width= $max_x - $min_x;
1511             $height= $max_y - $min_y;
1512             if ($width < $height) {
1513                 $ctx->{Trans}{A}= 0;
1514                 $ctx->{Trans}{X}= $x - $min_x;
1515                 $ctx->{Trans}{Y}= $y - $min_y + $olu_textheight;
1516             } else {
1517                 ($width,$height)=($height,$width);
1518                 $ctx->{Trans}{A}= 0.5 * $pi;
1519                 $ctx->{Trans}{X}= $x + $max_y;
1520                 $ctx->{Trans}{Y}= $y - $min_x + $olu_textheight;
1521             }
1522             $adj= length($obj_id) * $olu_textallowperc - $width;
1523             $adj=0 if $adj<0;
1524             $width += $adj;
1525             $ctx->{Trans}{X} += 0.5 * $adj;
1526             if ($x + $width > $olu_right && defined $nxty) {
1527                 $x= $olu_left;
1528                 $y= $nxty;
1529                 undef $nxty;
1530             } elsif ($y + $height > $olu_top && $y > $olu_bottom) {
1531                 oflushpage();
1532                 $x= $olu_left; $y= $olu_bottom;
1533                 undef $nxty;
1534             } else {
1535                 last;
1536             }
1537         }
1538             
1539         $ctx->{InRunObj}= $ctx_save->{InRunObj}."${obj_id}//";
1540         $ctx->{Draw}= $ctx_save->{Draw};
1541         cmd__runobj($obj_id);
1542         ol("    gsave\n".
1543            "      /s ($obj_id) def\n".
1544            "      lf setfont\n      ".
1545            ($x + 0.5*$width)." ".($y - $olu_textheight)." moveto\n".
1546            "      s stringwidth pop -0.5 mul  0  rmoveto\n".
1547            "      s show grestore\n");
1548         $x += $width + $olu_gap_x;
1549         upd_max(\$nxty, $y + $height + $olu_gap_y + $olu_textheight);
1550     }
1551     @al= ();
1552     $ctx= $ctx_save;
1553 }
1554
1555 sub cmd__one {
1556     cmd__do();
1557 }
1558
1559 o("%!\n".
1560   "  /lf /Courier-New findfont $lmu_marktpt scalefont def\n".
1561   "  $ps_page_shift 0 translate 90 rotate\n");
1562
1563 if ($page_x || $page_y) {
1564     o("  /Courier-New findfont 15 scalefont setfont\n".
1565       "  30 30 moveto (${page_x}x${page_y}) show\n");
1566 }
1567
1568 o("  -$ps_page_xmul $page_x mul  -$ps_page_ymul $page_y mul  translate\n".
1569   "  $ptscale $ptscale scale\n");
1570
1571 o("/label_in_box {\n".
1572   '% linewidth $lmu_*boxh $lmu_*padx $lmu_*boxoff (s)'.
1573   '  label_in_box  => _'."\n".
1574   "  /s exch def\n".
1575   "  /boxoff exch def\n".
1576   "  /padx exch def\n".
1577   "  /boxh exch def\n".
1578   "  setlinewidth\n".
1579   "  lf setfont\n".
1580   "  /sx5  s stringwidth pop\n".
1581   "  0.5 mul padx add def\n".
1582   "  -90 rotate  0 boxoff translate  newpath\n".
1583   "  sx5 neg  0             moveto\n".
1584   "  sx5 neg  boxh  lineto\n".
1585   "  sx5      boxh  lineto\n".
1586   "  sx5      0             lineto closepath\n".
1587   "  gsave  1 setgray fill  grestore\n".
1588   "  stroke\n".
1589   "  sx5 neg padx add  $lmu_txtboxtxty\n".
1590   "  moveto s show\n".
1591   "} def\n");
1592
1593 newctx();
1594
1595 open DEBUG, ($debug ? ">&2" : ">/dev/null") or die $!;
1596
1597 if ($debug) {
1598     select(DEBUG); $|=1;
1599     select(STDOUT); $|=1;
1600 }
1601
1602 $ctx->{Draw}= '';
1603 $ctx->{SegName}= '';
1604
1605 @al= qw(layer 5);
1606 cmd__one();
1607
1608 while (<>) {
1609     next if m/^\s*\#/;
1610     chomp; s/^\s+//; s/\s+$//;
1611     @al= split /\s+/, $_;
1612     next unless @al;
1613     print DEBUG "=== @al\n";
1614     last if $al[0] eq 'eof';
1615     push @{ $ctx->{CmdLog} }, [ @al ] if exists $ctx->{CmdLog};
1616     cmd__one();
1617 }
1618
1619 {
1620     my ($min_x, $max_x, $min_y, $max_y) = bbox($ctx->{Loc});
1621     my ($bboxstr);
1622     if (defined $min_x) {
1623         $bboxstr= sprintf("width  %.2d (%.2d..%2.d)\n".
1624                           "height %.2d (%.2d..%2.d)\n",
1625                           $max_x - $min_x, $min_x, $max_x,
1626                           $max_y - $min_y, $min_y, $max_y);
1627     } else {
1628         $bboxstr= "no locs, no bbox\n";
1629     }
1630     if (!$quiet) { print STDERR $bboxstr; }
1631     $bboxstr =~ s/^/\%L bbox /mg;
1632     o($bboxstr) or die $!;
1633
1634     if ($scale < 1.5) {
1635         my ($tick_x, $tick_y, $ticklen);
1636         $ticklen= 10;
1637         printf("    gsave 0.5 setgray 0.33 setlinewidth\n".
1638                "      /regmark {\n".
1639                "        newpath moveto\n".
1640                "        -%d 0 rmoveto %d 0 rlineto\n".
1641                "        -%d -%d rmoveto 0 %d rlineto stroke\n".
1642                "      } def\n",
1643                $ticklen, $ticklen*2, $ticklen, $ticklen, $ticklen*2)
1644             or die $!;
1645         for ($tick_x= $min_x; $tick_x < $max_x; $tick_x += 150) {
1646             for ($tick_y= $min_y; $tick_y < $max_y; $tick_y += 150) {
1647                 printf("      %f %f regmark\n",
1648                        $tick_x, $tick_y)
1649                     or die $!;
1650             }
1651         }
1652         printf("    grestore\n")
1653             or die $!;
1654     }
1655 }
1656
1657 oflushpage();