cmds.cc

   1 /*
   2  *      PaperJam -- Commands
   3  *
   4  *      (c) 2018 Martin Mares <mj@ucw.cz>
   5  */
   6
   7 #include <cassert>
   8 #include <cstdlib>
   9 #include <cstdio>
  10 #include <paper.h>
  11
  12 #include "jam.h"
  13
  14 /*** null ***/
  15
  16 class null_cmd : public cmd_exec {
  17 public:
  18   null_cmd(cmd *c UNUSED) { }
  19   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override { return pages; }
  20 };
  21
  22 static const arg_def no_args[] = {
  23   { NULL,       0 }
  24 };
  25
  26 /*** Generic routines ***/
  27
  28 // Transformed page
  29
  30 class xform_page : public page {
  31   page *orig_page;
  32   pdf_matrix xform;
  33 public:
  34   void render(out_context *out, pdf_matrix xform) override;
  35   xform_page(page *p, pdf_matrix xf);
  36 };
  37
  38 xform_page::xform_page(page *p, pdf_matrix xf)
  39 {
  40   orig_page = p;
  41   index = p->index;
  42   xform = xf;
  43
  44   BBox media(p->width, p->height);
  45   media.transform(xf);
  46   width = media.width();
  47   height = media.height();
  48
  49   image_box = p->image_box;
  50   image_box.transform(xf);
  51 }
  52
  53 void xform_page::render(out_context *out, pdf_matrix parent_xform)
  54 {
  55   orig_page->render(out, xform * parent_xform);
  56 }
  57
  58 // Commands acting on individual pages
  59
  60 class cmd_exec_simple : public cmd_exec {
  61   virtual page *process_page(page *p) = 0;
  62   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
  63 };
  64
  65 vector<page *> cmd_exec_simple::process(vector<page *> &pages)
  66 {
  67   vector<page *> out;
  68   for (auto p: pages)
  69     out.push_back(process_page(p));
  70   return out;
  71 }
  72
  73 // Paper specifications
  74
  75 class paper_spec {
  76 public:
  77   double w, h;
  78   paper_spec(cmd *c, bool maybe=true)
  79     {
  80       arg_val *aname = c->arg("paper");
  81       arg_val *aw = c->arg("w");
  82       arg_val *ah = c->arg("h");
  83       if (!aname->given() && !aw->given() && !ah->given() && maybe)
  84         {
  85           w = h = 0;
  86           return;
  87         }
  88       if (aw->given() != ah->given() || aname->given() == aw->given())
  89         die("Either paper format name or width and height must be given");
  90       if (aname->given())
  91         {
  92           const char *name = aname->as_string("").c_str();
  93           const paper *pap = paperinfo(name);
  94           if (!pap)
  95             die("No paper called %s is known", name);
  96           w = paperpswidth(pap);
  97           h = paperpsheight(pap);
  98         }
  99       else
 100         {
 101           w = aw->as_double(0);
 102           h = ah->as_double(0);
 103         }
 104     }
 105 };
 106
 107 #define PAPER_ARGS \
 108   { "paper",    AT_STRING | AT_POSITIONAL },    \
 109   { "w",        AT_DIMEN },                     \
 110   { "h",        AT_DIMEN }
 111
 112 // Position specification
 113
 114 class pos_spec {
 115 public:
 116   int h, v;
 117   pos_spec() { v = h = 0; }
 118   pos_spec(string s)
 119     {
 120       if (s.size() != 2)
 121         die("Value of pos must have two characters");
 122       if (s[0] == 't')
 123         v = 1;
 124       else if (s[0] == 'c')
 125         v = 0;
 126       else if (s[0] == 'b')
 127         v = -1;
 128       else
 129         die("First character of pos must be t/c/b");
 130       if (s[1] == 'l')
 131         h = -1;
 132       else if (s[1] == 'c')
 133         h = 0;
 134       else if (s[1] == 'r')
 135         h = 1;
 136       else
 137         die("Second character of pos must be l/c/r");
 138     }
 139   pos_spec(cmd *c) : pos_spec(c->arg("pos")->as_string("cc")) { }
 140   pdf_matrix place(BBox &inner, BBox &outer)
 141     {
 142       pdf_matrix m;
 143       m.shift(-inner.x_min, -inner.y_min);
 144       switch (h)
 145         {
 146         case -1:
 147           break;
 148         case 0:
 149           m.shift((outer.width() - inner.width()) / 2, 0);
 150           break;
 151         case 1:
 152           m.shift(outer.width() - inner.width(), 0);
 153           break;
 154         default:
 155           abort();
 156         }
 157       switch (v)
 158         {
 159         case -1:
 160           break;
 161         case 0:
 162           m.shift(0, (outer.height() - inner.height()) / 2);
 163           break;
 164         case 1:
 165           m.shift(0, outer.height() - inner.height());
 166           break;
 167         default:
 168           abort();
 169         }
 170       m.shift(outer.x_min, outer.y_min);
 171       return m;
 172     }
 173 };
 174
 175 #define POS_ARGS \
 176   { "pos",      AT_STRING }
 177
 178 // Margins
 179
 180 class margin_spec {
 181 public:
 182   double l, r, t, b;
 183   margin_spec(cmd *c, string basic, string sx)
 184     {
 185       double m, h, v;
 186       m = c->arg(basic)->as_double(0);
 187       h = c->arg("h" + sx)->as_double(m);
 188       v = c->arg("v" + sx)->as_double(m);
 189       l = c->arg("l" + sx)->as_double(h);
 190       r = c->arg("r" + sx)->as_double(h);
 191       t = c->arg("t" + sx)->as_double(v);
 192       b = c->arg("b" + sx)->as_double(v);
 193     }
 194   bool may_shrink(BBox *bb)
 195     {
 196       return (bb->width() > l+r && bb->height() > t+b);
 197     }
 198   void shrink_box(BBox *bb)
 199     {
 200       bb->x_min += l;
 201       bb->x_max -= r;
 202       bb->y_min += b;
 203       bb->y_max -= t;
 204       if (bb->x_min >= bb->x_max || bb->y_min >= bb->y_max)
 205         die("Margins cannot be larger than the whole page");
 206     }
 207   void expand_box(BBox *bb)
 208     {
 209       bb->x_min -= l;
 210       bb->x_max += r;
 211       bb->y_min -= b;
 212       bb->y_max += t;
 213     }
 214 };
 215
 216 #define MARGIN_ARGS1_NAMED(name)        \
 217   { name,       AT_DIMEN }
 218
 219 #define MARGIN_ARGS1_POSNL(name)        \
 220   { name,       AT_DIMEN | AT_POSITIONAL }
 221
 222 #define MARGIN_ARGS2(sx)                \
 223   { "h" sx,     AT_DIMEN },             \
 224   { "v" sx,     AT_DIMEN },             \
 225   { "l" sx,     AT_DIMEN },             \
 226   { "r" sx,     AT_DIMEN },             \
 227   { "t" sx,     AT_DIMEN },             \
 228   { "b" sx,     AT_DIMEN }
 229
 230 // Cropmarks
 231
 232 class cropmark_spec {
 233   enum mark_type {
 234     MARK_NONE,
 235     MARK_BOX,
 236     MARK_CROSS,
 237     MARK_OUT,
 238     MARK_IN,
 239   } type;
 240   double pen_width;
 241   double arm_length;
 242   double offset;
 243   string crop_cross(double x, double y, uint mask);
 244   QPDFObjectHandle egstate;
 245 public:
 246   cropmark_spec(cmd *c, string prefix="", string def_type="cross")
 247     {
 248       string t = c->arg(prefix + "mark")->as_string(def_type);
 249       if (t == "none")
 250         type = MARK_NONE;
 251       else if (t == "box")
 252         type = MARK_BOX;
 253       else if (t == "cross")
 254         type = MARK_CROSS;
 255       else if (t == "in")
 256         type = MARK_IN;
 257       else if (t == "out")
 258         type = MARK_OUT;
 259       else
 260         die("Invalid cropmark type %s", t.c_str());
 261
 262       pen_width = c->arg(prefix + "pen")->as_double(1);
 263       arm_length = c->arg(prefix + "len")->as_double(5*mm);
 264       offset = c->arg(prefix + "offset")->as_double(0);
 265       egstate = QPDFObjectHandle::newNull();
 266     }
 267   string pdf_stream(out_context *out, BBox &box, pdf_matrix &xform);
 268 };
 269
 270 string cropmark_spec::crop_cross(double x, double y, uint mask)
 271 {
 272   string s = "";
 273
 274   for (uint i=0; i<4; i++)
 275     if (mask & (1U << i))
 276       {
 277         double x2 = x, y2 = y;
 278         switch (i)
 279           {
 280           case 3: x2 -= arm_length; break;
 281           case 2: x2 += arm_length; break;
 282           case 1: y2 += arm_length; break;
 283           case 0: y2 -= arm_length; break;
 284           }
 285         s += pdf_coord(x) + " " + pdf_coord(y) + " m " + pdf_coord(x2) + " " + pdf_coord(y2) + " l S ";
 286       }
 287
 288   return s;
 289 }
 290
 291 string cropmark_spec::pdf_stream(out_context *out, BBox &box, pdf_matrix &xform)
 292 {
 293   string s = "q ";
 294   s += "0 0 0 RG ";
 295   s += xform.to_string() + " cm ";
 296
 297   if (egstate.isNull())
 298     {
 299       auto egs = QPDFObjectHandle::newDictionary();
 300       egs.replaceKey("/Type", QPDFObjectHandle::newName("/ExtGState"));
 301       egs.replaceKey("/LW", QPDFObjectHandle::newReal(pen_width, 1));
 302       egs.replaceKey("/LC", QPDFObjectHandle::newInteger(2));
 303       egs.replaceKey("/LJ", QPDFObjectHandle::newInteger(0));
 304       egstate = out->pdf->makeIndirectObject(egs);
 305     }
 306
 307   string egs_res = out->new_resource("GS");
 308   out->egstates.replaceKey(egs_res, egstate);
 309   s += egs_res + " gs ";
 310
 311   BBox b = box;
 312   b.x_min -= offset;
 313   b.x_max += offset;
 314   b.y_min -= offset;
 315   b.y_max += offset;
 316
 317   switch (type)
 318     {
 319     case MARK_NONE:
 320       break;
 321     case MARK_BOX:
 322        s += b.to_rect() + " re S ";
 323        break;
 324     case MARK_CROSS:
 325        s += crop_cross(b.x_min, b.y_min, 0b1111);
 326        s += crop_cross(b.x_max, b.y_min, 0b1111);
 327        s += crop_cross(b.x_max, b.y_max, 0b1111);
 328        s += crop_cross(b.x_min, b.y_max, 0b1111);
 329        break;
 330     case MARK_IN:
 331        s += crop_cross(b.x_min, b.y_min, 0b0110);
 332        s += crop_cross(b.x_max, b.y_min, 0b1010);
 333        s += crop_cross(b.x_max, b.y_max, 0b1001);
 334        s += crop_cross(b.x_min, b.y_max, 0b0101);
 335        break;
 336     case MARK_OUT:
 337        s += crop_cross(b.x_min, b.y_min, 0b1001);
 338        s += crop_cross(b.x_max, b.y_min, 0b0101);
 339        s += crop_cross(b.x_max, b.y_max, 0b0110);
 340        s += crop_cross(b.x_min, b.y_max, 0b1010);
 341        break;
 342     }
 343
 344   s += "Q ";
 345   return s;
 346 }
 347
 348 #define CROPMARK_ARGS(px)               \
 349   { px "mark",  AT_STRING },            \
 350   { px "pen",   AT_DIMEN },             \
 351   { px "len",   AT_DIMEN },             \
 352   { px "offset",AT_DIMEN }
 353
 354 // Scaling preserving aspect ratio
 355
 356 double scale_to_fit(BBox &from, BBox &to)
 357 {
 358   double fw = from.width(), fh = from.height();
 359   double tw = to.width(), th = to.height();
 360   if (is_zero(fw) || is_zero(fh) || is_zero(tw) || is_zero(th))
 361     return 1;
 362   else
 363     return min(tw/fw, th/fh);
 364 }
 365
 366 /*** move ***/
 367
 368 class move_cmd : public cmd_exec_simple {
 369   double x, y;
 370 public:
 371   move_cmd(cmd *c)
 372     {
 373       x = c->arg("x")->as_double(0);
 374       y = c->arg("y")->as_double(0);
 375     }
 376   page *process_page(page *p) override
 377     {
 378       pdf_matrix m;
 379       m.shift(x, y);
 380       return new xform_page(p, m);
 381     }
 382 };
 383
 384 static const arg_def move_args[] = {
 385   { "x",        AT_DIMEN | AT_MANDATORY | AT_POSITIONAL },
 386   { "y",        AT_DIMEN | AT_MANDATORY | AT_POSITIONAL },
 387   { NULL,       0 }
 388 };
 389
 390 /*** scale ***/
 391
 392 class scale_cmd : public cmd_exec_simple {
 393   double x_factor, y_factor;
 394 public:
 395   scale_cmd(cmd *c)
 396     {
 397       x_factor = c->arg("x")->as_double(1);
 398       y_factor = c->arg("y")->as_double(x_factor);
 399     }
 400   page *process_page(page *p) override
 401     {
 402       pdf_matrix m;
 403       m.scale(x_factor, y_factor);
 404       return new xform_page(p, m);
 405     }
 406 };
 407
 408 static const arg_def scale_args[] = {
 409   { "x",        AT_DOUBLE | AT_MANDATORY | AT_POSITIONAL },
 410   { "y",        AT_DOUBLE | AT_POSITIONAL },
 411   { NULL,       0 }
 412 };
 413
 414 /*** rotate ***/
 415
 416 class rotate_cmd : public cmd_exec_simple {
 417   int deg;
 418 public:
 419   rotate_cmd(cmd *c)
 420     {
 421       deg = c->arg("deg")->as_int(0) % 360;
 422       if (deg < 0)
 423         deg += 360;
 424       if (deg % 90)
 425         die("Rotate requires a multiple of 90 degrees");
 426     }
 427   page *process_page(page *p) override
 428     {
 429       pdf_matrix m;
 430       switch (deg)
 431         {
 432         case 0:
 433           break;
 434         case 90:
 435           m.rotate_deg(-90);
 436           m.shift(0, p->width);
 437           break;
 438         case 180:
 439           m.rotate_deg(180);
 440           m.shift(p->width, p->height);
 441           break;
 442         case 270:
 443           m.rotate_deg(90);
 444           m.shift(p->height, 0);
 445           break;
 446         default:
 447           abort();
 448         }
 449       return new xform_page(p, m);
 450     }
 451 };
 452
 453 static const arg_def rotate_args[] = {
 454   { "angle",    AT_INT | AT_MANDATORY | AT_POSITIONAL },
 455   { NULL,       0 }
 456 };
 457
 458 /*** flip ***/
 459
 460 class flip_cmd : public cmd_exec_simple {
 461   bool horizontal;
 462   bool vertical;
 463 public:
 464   flip_cmd(cmd *c)
 465     {
 466       horizontal = c->arg("h")->as_int(0);
 467       vertical = c->arg("v")->as_int(0);
 468       if (!horizontal && !vertical)
 469         die("Flip has no direction specified");
 470     }
 471   page *process_page(page *p) override
 472     {
 473       pdf_matrix m;
 474       if (vertical)
 475         {
 476           m.scale(1, -1);
 477           m.shift(0, p->height);
 478         }
 479       if (horizontal)
 480         {
 481           m.scale(-1, 1);
 482           m.shift(p->width, 0);
 483         }
 484       return new xform_page(p, m);
 485     }
 486 };
 487
 488 static const arg_def flip_args[] = {
 489   { "h",        AT_SWITCH },
 490   { "v",        AT_SWITCH },
 491   { NULL,       0 }
 492 };
 493
 494 /*** select ***/
 495
 496 class select_cmd : public cmd_exec {
 497   pipeline *pipe;
 498 public:
 499   select_cmd(cmd *c)
 500     {
 501       pipe = c->pipe;
 502     }
 503   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 504 };
 505
 506 static int validate_page_index(vector<page *> &pages, int idx)
 507 {
 508   if (idx >= 1 && idx <= (int) pages.size())
 509     return idx - 1;
 510   if (idx <= -1 && idx >= (int) -pages.size())
 511     return idx + pages.size();
 512   die("Page index %d out of range", idx);
 513 }
 514
 515 vector<page *> select_cmd::process(vector<page *> &pages)
 516 {
 517   vector<page *> out;
 518   for (auto pb: pipe->branches)
 519     {
 520       vector<page *> selected;
 521       for (auto ps: pb->selectors)
 522         {
 523           int f = validate_page_index(pages, ps.from);
 524           int t = validate_page_index(pages, ps.to);
 525           int step = (f <= t) ? 1 : -1;
 526           for (int i=f; f<=t; f += step)
 527             selected.push_back(pages[i]);
 528         }
 529       auto processed = run_command_list(pb->commands, selected);
 530       for (auto p: processed)
 531         out.push_back(p);
 532     }
 533   return out;
 534 }
 535
 536 /*** apply ***/
 537
 538 class apply_cmd : public cmd_exec {
 539   pipeline *pipe;
 540 public:
 541   apply_cmd(cmd *c)
 542     {
 543       pipe = c->pipe;
 544     }
 545   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 546 };
 547
 548 static pipeline_branch *find_branch(pipeline *pipe, vector <page *> &pages, int idx)
 549 {
 550   for (auto pb: pipe->branches)
 551     for (auto ps: pb->selectors)
 552       {
 553         int f = validate_page_index(pages, ps.from);
 554         int t = validate_page_index(pages, ps.to);
 555         if (f <= idx && idx <= t || t <= idx && idx <= f)
 556           return pb;
 557       }
 558   return NULL;
 559 }
 560
 561 vector<page *> apply_cmd::process(vector<page *> &pages)
 562 {
 563   vector<page *> out;
 564
 565   int cnt = 0;
 566   for (auto p: pages)
 567     {
 568       pipeline_branch *pb = find_branch(pipe, pages, cnt);
 569       if (pb)
 570         {
 571           vector<page *> tmp;
 572           tmp.push_back(p);
 573           auto processed = run_command_list(pb->commands, tmp);
 574           for (auto q: processed)
 575             out.push_back(q);
 576         }
 577       else
 578         out.push_back(p);
 579       cnt++;
 580     }
 581
 582   return out;
 583 }
 584
 585 /*** modulo ***/
 586
 587 class modulo_cmd : public cmd_exec {
 588   pipeline *pipe;
 589   int n;
 590   bool half;
 591 public:
 592   modulo_cmd(cmd *c)
 593     {
 594       n = c->arg("n")->as_int(0);
 595       if (n <= 0)
 596         die("Modulo must have n > 0");
 597       half = c->arg("half")->as_int(0);
 598       pipe = c->pipe;
 599     }
 600   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 601 };
 602
 603 vector<page *> modulo_cmd::process(vector<page *> &pages)
 604 {
 605   vector<page *> out;
 606   int tuples = ((int) pages.size() + n - 1) / n;
 607   int use_tuples = half ? tuples/2 : tuples;
 608
 609   for (int tuple=0; tuple < use_tuples; tuple++)
 610     {
 611       debug("# Tuple %d", tuple);
 612       debug_indent += 4;
 613       for (auto pb: pipe->branches)
 614         {
 615           vector<page *> tmp;
 616           for (auto ps: pb->selectors)
 617             {
 618               int f = ps.from;
 619               int t = ps.to;
 620               int step = (f <= t) ? 1 : -1;
 621               for (int i=f; i<=t; i += step)
 622                 {
 623                   int j;
 624                   if (i > 0 && i <= n)
 625                     j = tuple*n + i - 1;
 626                   else if (i < 0 && i >= -n)
 627                     j = (tuples-1-tuple)*n + (-i) - 1;
 628                   else
 629                     die("Modulo: invalid index %d", i);
 630                   if (j < (int) pages.size())
 631                     tmp.push_back(pages[j]);
 632                   else
 633                     {
 634                       page *ref_page = pages[tuple*n];
 635                       tmp.push_back(new empty_page(ref_page->width, ref_page->height));
 636                     }
 637                 }
 638             }
 639           auto processed = run_command_list(pb->commands, tmp);
 640           for (auto q: processed)
 641             out.push_back(q);
 642         }
 643       debug_indent -= 4;
 644     }
 645
 646   return out;
 647 }
 648
 649 static const arg_def modulo_args[] = {
 650   { "n",        AT_INT | AT_MANDATORY | AT_POSITIONAL },
 651   { "half",     AT_SWITCH },
 652   { NULL,       0 }
 653 };
 654
 655 /*** draw-bbox ***/
 656
 657 class draw_bbox_page : public page {
 658   page *orig_page;
 659 public:
 660   void render(out_context *out, pdf_matrix xform) override;
 661   draw_bbox_page(page *p) : page(p) { orig_page = p; }
 662 };
 663
 664 class draw_bbox_cmd : public cmd_exec_simple {
 665 public:
 666   draw_bbox_cmd(cmd *c UNUSED) { }
 667   page *process_page(page *p) override
 668     {
 669       return new draw_bbox_page(p);
 670     }
 671 };
 672
 673 void draw_bbox_page::render(out_context *out, pdf_matrix xform)
 674 {
 675   orig_page->render(out, xform);
 676   out->contents +=
 677      "q " +
 678      xform.to_string() + " cm " +
 679      "0 1 0 RG " +
 680      image_box.to_rect() + " re S " +
 681      "Q ";
 682 }
 683
 684 /*** merge ***/
 685
 686 class merge_cmd : public cmd_exec {
 687 public:
 688   merge_cmd(cmd *c UNUSED) { }
 689   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 690 };
 691
 692 class merge_page : public page {
 693   vector<page *> orig_pages;
 694 public:
 695   merge_page(vector<page *> &orig) : page(0, 0)
 696     {
 697       orig_pages = orig;
 698       bool first = true;
 699       for (auto p: orig)
 700         {
 701           if (first)
 702             {
 703               width = p->width;
 704               height = p->height;
 705               image_box = p->image_box;
 706               first = false;
 707             }
 708           else
 709             {
 710               if (!is_equal(width, p->width) || !is_equal(height, p->height))
 711                 die("All pages participating in a merge must have the same dimensions");
 712               image_box.join(p->image_box);
 713             }
 714         }
 715     }
 716   void render(out_context *out, pdf_matrix xform) override
 717     {
 718       for (auto p: orig_pages)
 719         p->render(out, xform);
 720     }
 721 };
 722
 723 vector<page *> merge_cmd::process(vector<page *> &pages)
 724 {
 725   vector<page *> out;
 726   if (pages.size())
 727     out.push_back(new merge_page(pages));
 728   return out;
 729 }
 730
 731 /*** paper ***/
 732
 733 class paper_cmd : public cmd_exec_simple {
 734   paper_spec paper;
 735   pos_spec pos;
 736 public:
 737   paper_cmd(cmd *c) : paper(c), pos(c) { }
 738   page *process_page(page *p) override
 739     {
 740       BBox paper_box = BBox(paper.w, paper.h);
 741       pdf_matrix xf = pos.place(p->image_box, paper_box);
 742       page *q = new xform_page(p, xf);
 743       q->width = paper.w;
 744       q->height = paper.h;
 745       return q;
 746     }
 747 };
 748
 749 static const arg_def paper_args[] = {
 750   PAPER_ARGS,
 751   POS_ARGS,
 752   { NULL,       0 }
 753 };
 754
 755 /*** scaleto ***/
 756
 757 class scaleto_cmd : public cmd_exec_simple {
 758   paper_spec paper;
 759   pos_spec pos;
 760 public:
 761   scaleto_cmd(cmd *c) : paper(c), pos(c) { }
 762   page *process_page(page *p) override
 763     {
 764       BBox orig_box = BBox(p->width, p->height);
 765       BBox paper_box = BBox(paper.w, paper.h);
 766       pdf_matrix xf;
 767       xf.scale(scale_to_fit(orig_box, paper_box));
 768       orig_box.transform(xf);
 769       xf.concat(pos.place(orig_box, paper_box));
 770       page *q = new xform_page(p, xf);
 771       q->width = paper.w;
 772       q->height = paper.h;
 773       return q;
 774     }
 775 };
 776
 777 static const arg_def scaleto_args[] = {
 778   PAPER_ARGS,
 779   POS_ARGS,
 780   { NULL,       0 }
 781 };
 782
 783 /*** fit ***/
 784
 785 class fit_cmd : public cmd_exec_simple {
 786   paper_spec paper;
 787   pos_spec pos;
 788   margin_spec marg;
 789 public:
 790   fit_cmd(cmd *c) : paper(c, true), pos(c), marg(c, "margin", "margin") { }
 791   page *process_page(page *p) override
 792     {
 793       pdf_matrix xf;
 794       page *q;
 795
 796       if (!is_zero(paper.w) && !is_zero(paper.h))
 797         {
 798           // Paper given: scale image to fit paper
 799           BBox orig_box = p->image_box;
 800           BBox paper_box = BBox(paper.w, paper.h);
 801           marg.shrink_box(&paper_box);
 802           xf.scale(scale_to_fit(orig_box, paper_box));
 803           orig_box.transform(xf);
 804           xf.concat(pos.place(orig_box, paper_box));
 805           q = new xform_page(p, xf);
 806           q->width = paper.w;
 807           q->height = paper.h;
 808         }
 809       else
 810         {
 811           // No paper given: adjust paper to fit image
 812           xf.shift(-p->image_box.x_min, -p->image_box.y_min);
 813           xf.shift(marg.l, marg.b);
 814           q = new xform_page(p, xf);
 815           q->width = p->image_box.width() + marg.l + marg.r;
 816           q->height = p->image_box.height() + marg.t + marg.b;
 817         }
 818       return q;
 819     }
 820 };
 821
 822 static const arg_def fit_args[] = {
 823   PAPER_ARGS,
 824   POS_ARGS,
 825   MARGIN_ARGS1_NAMED("margin"),
 826   MARGIN_ARGS2("margin"),
 827   { NULL,       0 }
 828 };
 829
 830 /*** expand ***/
 831
 832 class expand_cmd : public cmd_exec_simple {
 833   margin_spec marg;
 834 public:
 835   expand_cmd(cmd *c) : marg(c, "by", "") { }
 836   page *process_page(page *p) override
 837     {
 838       pdf_matrix xf;
 839       xf.shift(marg.l, marg.b);
 840       page *q = new xform_page(p, xf);
 841       q->width = p->width + marg.l + marg.r;
 842       q->height = p->height + marg.t + marg.b;
 843       if (q->width < 0.001 || q->height < 0.001)
 844         die("Expansion must result in positive page dimensions");
 845       return q;
 846     }
 847 };
 848
 849 static const arg_def expand_args[] = {
 850   MARGIN_ARGS1_POSNL("by"),
 851   MARGIN_ARGS2(""),
 852   { NULL,       0 }
 853 };
 854
 855 /*** margins ***/
 856
 857 class margins_cmd : public cmd_exec_simple {
 858   margin_spec marg;
 859 public:
 860   margins_cmd(cmd *c) : marg(c, "size", "") { }
 861   page *process_page(page *p) override
 862     {
 863       pdf_matrix xf;
 864       xf.shift(-p->image_box.x_min, -p->image_box.y_min);
 865       xf.shift(marg.l, marg.b);
 866       page *q = new xform_page(p, xf);
 867       q->width = p->image_box.width() + marg.l + marg.r;
 868       q->height = p->image_box.height() + marg.t + marg.b;
 869       if (q->width < 0.001 || q->height < 0.001)
 870         die("Margins must result in positive page dimensions");
 871       return q;
 872     }
 873 };
 874
 875 static const arg_def margins_args[] = {
 876   MARGIN_ARGS1_POSNL("size"),
 877   MARGIN_ARGS2(""),
 878   { NULL,       0 }
 879 };
 880
 881 /*** add-blank ***/
 882
 883 class add_blank_cmd : public cmd_exec {
 884   int n;
 885   paper_spec paper;
 886 public:
 887   add_blank_cmd(cmd *c) : paper(c, true)
 888     {
 889       n = c->arg("n")->as_int(1);
 890     }
 891   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 892 };
 893
 894 vector<page *> add_blank_cmd::process(vector<page *> &pages)
 895 {
 896   vector<page *> out;
 897
 898   for (auto p: pages)
 899     {
 900       out.push_back(p);
 901       for (int i=0; i<n; i++)
 902         {
 903           double w = paper.w, h = paper.h;
 904           if (is_zero(w) || is_zero(h))
 905             w = p->width, h = p->height;
 906           out.push_back(new empty_page(w, h));
 907         }
 908     }
 909
 910   return out;
 911 }
 912
 913 static const arg_def add_blank_args[] = {
 914   { "n",        AT_INT | AT_POSITIONAL },
 915   PAPER_ARGS,
 916   { NULL,       0 }
 917 };
 918
 919 /*** book ***/
 920
 921 class book_cmd : public cmd_exec {
 922   int n;
 923 public:
 924   book_cmd(cmd *c)
 925     {
 926       n = c->arg("n")->as_int(0);
 927       if (n % 4)
 928         die("Number of pages per signature must be divisible by 4");
 929     }
 930   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 931 };
 932
 933 vector<page *> book_cmd::process(vector<page *> &pages)
 934 {
 935   vector<page *> in, out;
 936
 937   in = pages;
 938   while (in.size() % 4)
 939     in.push_back(new empty_page(in[0]->width, in[0]->height));
 940
 941   int i = 0;
 942   while (i < (int) in.size())
 943     {
 944       int sig = in.size() - i;
 945       if (n)
 946         sig = min(sig, n);
 947       for (int j=0; j<sig/2; j+=2)
 948         {
 949           out.push_back(in[i + sig-1-j]);
 950           out.push_back(in[i + j]);
 951           out.push_back(in[i + j+1]);
 952           out.push_back(in[i + sig-2-j]);
 953         }
 954       i += sig;
 955     }
 956
 957   return out;
 958 }
 959
 960 static const arg_def book_args[] = {
 961   { "n",        AT_INT | AT_POSITIONAL },
 962   { NULL,       0 }
 963 };
 964
 965 /*** nup ***/
 966
 967 struct nup_state {
 968   int rows, cols;
 969   double tile_w, tile_h;
 970   double paper_w, paper_h;
 971   double fill_factor;
 972   double scale;
 973 };
 974
 975 class nup_cmd : public cmd_exec {
 976   // Parameters
 977   int grid_n, grid_m, num_tiles;
 978   enum {
 979     BY_ROWS,
 980     BY_COLS,
 981     BY_TILE,
 982   } fill_by;
 983   bool crop;
 984   bool mixed;
 985   int rotate;
 986   double scale;
 987   paper_spec paper;
 988   margin_spec marg;
 989   pos_spec pos;
 990   pos_spec tpos;
 991   double hspace, vspace;
 992
 993   // Processing state
 994   page *process_single(vector<page *> &in);
 995   void find_config(vector<page *> &in, BBox *page_boxes);
 996   void try_config(nup_state &st);
 997   nup_state best;
 998   bool found_solution;
 999   BBox common_page_box;
1000
1001 public:
1002   nup_cmd(cmd *c) : paper(c), marg(c, "margin", "margin"), pos(c), tpos(c->arg("tpos")->as_string("tl"))
1003     {
1004       grid_n = c->arg("n")->as_int(0);
1005       grid_m = c->arg("m")->as_int(0);
1006       if (grid_n > 0 && grid_m > 0)
1007         num_tiles = grid_n * grid_m;
1008       else if (grid_n > 0 && !grid_m)
1009         num_tiles = grid_n;
1010       else
1011         die("Grid size must be at least 1x1");
1012
1013       const string by = c->arg("by")->as_string("rows");
1014       if (by == "rows" || by == "row" || by == "r")
1015         fill_by = BY_ROWS;
1016       else if (by == "cols" || by == "cols" || by == "c")
1017         fill_by = BY_COLS;
1018       else if (by == "tile" || by == "t")
1019         fill_by = BY_TILE;
1020       else
1021         die("Parameter \"by\" must be rows/cols/tile");
1022
1023       crop = c->arg("crop")->as_int(0);
1024       mixed = c->arg("mixed")->as_int(0);
1025       rotate = c->arg("rotate")->as_int(-1);
1026       scale = c->arg("scale")->as_double(0);
1027
1028       double space = c->arg("space")->as_double(0);
1029       hspace = c->arg("hspace")->as_double(space);
1030       vspace = c->arg("vspace")->as_double(space);
1031
1032       if (!is_zero(scale) && (!is_zero(paper.w) || rotate >= 0))
1033         die("When nup is used with explicit scaling, paper size nor rotation may be given");
1034       if (!is_zero(scale) && !grid_m)
1035         die("When nup is used with explicit scaling, both grid sizes must be given");
1036     }
1037
1038   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
1039 };
1040
1041 vector<page *> nup_cmd::process(vector<page *> &pages)
1042 {
1043   vector<page *> out;
1044
1045   // Unless mixed is given, find the common page size
1046   if (!mixed)
1047     {
1048       for (int i=0; i < (int) pages.size(); i++)
1049         {
1050           page *p = pages[i];
1051           BBox pb = crop ? p->image_box : BBox(p->width, p->height);
1052           if (!i)
1053             common_page_box = pb;
1054           else
1055             common_page_box.join(pb);
1056         }
1057       debug("NUP: Common page box [%.3f %.3f]-[%.3f %.3f]",
1058         common_page_box.x_min, common_page_box.y_min, common_page_box.x_max, common_page_box.y_max);
1059     }
1060
1061   // Process one tile set after another
1062   int i = 0;
1063   while (i < (int) pages.size())
1064     {
1065       vector<page *> in;
1066       if (fill_by == BY_TILE)
1067         {
1068           for (int j=0; j<num_tiles; j++)
1069             in.push_back(pages[i]);
1070           i++;
1071         }
1072       else
1073         {
1074           for (int j=0; j<num_tiles; j++)
1075             {
1076               if (i < (int) pages.size())
1077                 in.push_back(pages[i]);
1078               else
1079                 in.push_back(new empty_page(in[0]->width, in[0]->height));
1080               i++;
1081             }
1082         }
1083       out.push_back(process_single(in));
1084     }
1085
1086   return out;
1087 }
1088
1089 void nup_cmd::try_config(nup_state &st)
1090 {
1091   BBox window(st.paper_w, st.paper_h);
1092   if (!marg.may_shrink(&window))
1093     return;
1094   marg.shrink_box(&window);
1095   window.x_max -= (st.cols - 1) * hspace;
1096   window.y_max -= (st.rows - 1) * vspace;
1097   if (window.width() < 0 || window.height() < 0)
1098     return;
1099
1100   BBox image(st.cols * st.tile_w, st.rows * st.tile_h);
1101   st.scale = scale_to_fit(image, window);
1102   st.fill_factor = (st.scale*image.width() * st.scale*image.height()) / (st.paper_w * st.paper_h);
1103
1104   debug("Try: %dx%d on %.3f x %.3f => scale %.3f, fill %.6f",
1105     st.cols, st.rows,
1106     st.paper_w, st.paper_h,
1107     st.scale, st.fill_factor);
1108
1109   if (!found_solution || best.fill_factor < st.fill_factor)
1110     {
1111       found_solution = true;
1112       best = st;
1113     }
1114 }
1115
1116 void nup_cmd::find_config(vector<page *> &in, BBox *page_boxes)
1117 {
1118   nup_state st;
1119
1120   // Determine tile size
1121   st.tile_w = st.tile_h = 0;
1122   for (int i=0; i<num_tiles; i++)
1123     {
1124       if (!mixed)
1125         page_boxes[i] = common_page_box;
1126       else if (crop)
1127         page_boxes[i] = in[i]->image_box;
1128       else
1129         page_boxes[i] = BBox(in[i]->width, in[i]->height);
1130       st.tile_w = max(st.tile_w, page_boxes[i].width());
1131       st.tile_h = max(st.tile_h, page_boxes[i].height());
1132     }
1133   debug("NUP: %d tiles of size [%.3f,%.3f]", num_tiles, st.tile_w, st.tile_h);
1134   debug_indent += 4;
1135
1136   // Try all possible configurations of tiles
1137   found_solution = false;
1138   if (!is_zero(scale))
1139     {
1140       // If explicit scaling is requested, we choose page size ourselves,
1141       // so there is just one configuration.
1142       st.rows = grid_n;
1143       st.cols = grid_m;
1144       st.paper_w = marg.l + st.cols*st.tile_w + (st.cols-1)*hspace + marg.r;
1145       st.paper_h = marg.t + st.rows*st.tile_h + (st.rows-1)*vspace + marg.b;
1146       try_config(st);
1147     }
1148   else
1149     {
1150       // Page size is fixed (either given or copied from the source pages),
1151       // but we can have freedom to rotate and/or to choose grid size.
1152       for (int rot=0; rot<=1; rot++)
1153         {
1154           if (rotate >= 0 && rot != rotate)
1155             continue;
1156
1157           // Establish paper size
1158           if (!is_zero(paper.w))
1159             {
1160               st.paper_w = paper.w;
1161               st.paper_h = paper.h;
1162             }
1163           else
1164             {
1165               st.paper_w = in[0]->width;
1166               st.paper_h = in[0]->height;
1167             }
1168           if (rot)
1169             swap(st.paper_w, st.paper_h);
1170
1171           // Try grid sizes
1172           if (grid_m)
1173             {
1174               st.rows = grid_n;
1175               st.cols = grid_m;
1176               try_config(st);
1177             }
1178           else
1179             {
1180               for (int r=1; r<=grid_n; r++)
1181                 if (!(grid_n % r))
1182                   {
1183                     st.rows = r;
1184                     st.cols = grid_n / r;
1185                     try_config(st);
1186                   }
1187             }
1188         }
1189     }
1190
1191   if (!found_solution)
1192     die("Nup did not find a feasible solution");
1193   debug("Best: %dx%d on %.3f x %.3f", best.cols, best.rows, best.paper_w, best.paper_h);
1194   debug_indent -= 4;
1195 }
1196
1197 class nup_page : public page {
1198 public:
1199   vector<page *> orig_pages;
1200   vector<pdf_matrix> xforms;
1201   void render(out_context *out, pdf_matrix xform) override;
1202   nup_page(nup_state &st) : page(st.paper_w, st.paper_h) { }
1203 };
1204
1205 void nup_page::render(out_context *out, pdf_matrix parent_xform)
1206 {
1207   for (int i=0; i < (int) orig_pages.size(); i++)
1208     orig_pages[i]->render(out, xforms[i] * parent_xform);
1209 }
1210
1211 page *nup_cmd::process_single(vector<page *> &in)
1212 {
1213   BBox page_boxes[num_tiles];
1214   find_config(in, page_boxes);
1215   double tw = best.scale * best.tile_w;
1216   double th = best.scale * best.tile_h;
1217
1218   // Construct transform from paper to grid of tiles
1219   BBox paper_box(best.paper_w, best.paper_h);
1220   marg.shrink_box(&paper_box);
1221   BBox grid_box(best.cols * tw + (best.cols-1) * hspace,
1222                 best.rows * th + (best.rows-1) * vspace);
1223   pdf_matrix place_xform = pos.place(grid_box, paper_box);
1224
1225   nup_page *p = new nup_page(best);
1226   p->image_box = grid_box;
1227   p->image_box.transform(place_xform);
1228
1229   for (int i=0; i<num_tiles; i++)
1230     {
1231       int r, c;
1232       if (fill_by == BY_ROWS || fill_by == BY_TILE)
1233         {
1234           r = i / best.cols;
1235           c = i % best.cols;
1236         }
1237       else
1238         {
1239           c = i / best.rows;
1240           r = i % best.rows;
1241         }
1242
1243       pdf_matrix m;
1244       BBox &page_box = page_boxes[i];
1245       m.shift(-page_box.x_min, -page_box.y_min);
1246       m.scale(best.scale);
1247       page_box.transform(m);
1248
1249       double x = c * (tw + hspace);
1250       double y = (best.rows-1-r) * (th + vspace);
1251       BBox tile_box = BBox(x, y, x+tw, y+th);
1252       m.concat(tpos.place(page_box, tile_box));
1253
1254       p->orig_pages.push_back(in[i]);
1255       p->xforms.push_back(m * place_xform);
1256     }
1257
1258   return p;
1259 }
1260
1261 static const arg_def nup_args[] = {
1262   { "n",        AT_INT | AT_POSITIONAL | AT_MANDATORY },
1263   { "m",        AT_INT | AT_POSITIONAL },
1264   { "by",       AT_STRING },
1265   { "crop",     AT_SWITCH },
1266   { "mixed",    AT_SWITCH },
1267   { "rotate",   AT_SWITCH },
1268   { "scale",    AT_DOUBLE },
1269   PAPER_ARGS,
1270   MARGIN_ARGS1_NAMED("margin"),
1271   MARGIN_ARGS2("margin"),
1272   POS_ARGS,
1273   { "tpos",     AT_STRING },
1274   { "space",    AT_DIMEN },
1275   { "hspace",   AT_DIMEN },
1276   { "vspace",   AT_DIMEN },
1277   { NULL,       0 }
1278 };
1279
1280 /*** cropmarks ***/
1281
1282 class cropmarks_page : public page {
1283   page *orig_page;
1284   cropmark_spec *cm;
1285 public:
1286   void render(out_context *out, pdf_matrix xform) override
1287     {
1288       orig_page->render(out, xform);
1289       out->contents += cm->pdf_stream(out, image_box, xform);
1290     }
1291   cropmarks_page(page *p, cropmark_spec *cms) : page(p), orig_page(p), cm(cms) { }
1292 };
1293
1294 class cropmarks_cmd : public cmd_exec_simple {
1295   cropmark_spec cm;
1296   page *process_page(page *p) override
1297     {
1298       return new cropmarks_page(p, &cm);
1299     }
1300
1301 public:
1302   cropmarks_cmd(cmd *c) : cm(c) { }
1303 };
1304
1305 static const arg_def cropmarks_args[] = {
1306   CROPMARK_ARGS(""),
1307   { NULL,       0 }
1308 };
1309
1310 /*** Command table ***/
1311
1312 template<typename T> cmd_exec *ctor(cmd *c) { return new T(c); }
1313
1314 const cmd_def cmd_table[] = {
1315   { "null",     no_args,        0,      &ctor<null_cmd>         },
1316   { "move",     move_args,      0,      &ctor<move_cmd>         },
1317   { "scale",    scale_args,     0,      &ctor<scale_cmd>        },
1318   { "rotate",   rotate_args,    0,      &ctor<rotate_cmd>       },
1319   { "flip",     flip_args,      0,      &ctor<flip_cmd>         },
1320   { "select",   no_args,        1,      &ctor<select_cmd>       },
1321   { "apply",    no_args,        1,      &ctor<apply_cmd>        },
1322   { "modulo",   modulo_args,    1,      &ctor<modulo_cmd>       },
1323   { "draw-bbox",no_args,        0,      &ctor<draw_bbox_cmd>    },
1324   { "merge",    no_args,        0,      &ctor<merge_cmd>        },
1325   { "paper",    paper_args,     0,      &ctor<paper_cmd>        },
1326   { "scaleto",  scaleto_args,   0,      &ctor<scaleto_cmd>      },
1327   { "fit",      fit_args,       0,      &ctor<fit_cmd>          },
1328   { "expand",   expand_args,    0,      &ctor<expand_cmd>       },
1329   { "margins",  margins_args,   0,      &ctor<margins_cmd>      },
1330   { "add-blank",add_blank_args, 0,      &ctor<add_blank_cmd>    },
1331   { "book",     book_args,      0,      &ctor<book_cmd>         },
1332   { "nup",      nup_args,       0,      &ctor<nup_cmd>          },
1333   { "cropmarks",cropmarks_args, 0,      &ctor<cropmarks_cmd>    },
1334   { NULL,       NULL,           0,      NULL    }
1335 };