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         err("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             err("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         err("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         err("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         err("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         err("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 // Colors
 231
 232 class color_spec {
 233 public:
 234   double rgb[3];
 235   color_spec()
 236     {
 237       rgb[0] = rgb[1] = rgb[2] = 0;
 238     }
 239   color_spec(string s)
 240     {
 241       if (s.length() != 6)
 242         err("Invalid color specification \"%s\": expecting 6 hex digits", s.c_str());
 243       for (int i=0; i<3; i++)
 244         {
 245           int x = 0;
 246           for (int j=0; j<2; j++)
 247             {
 248               char c = s[2*i+j];
 249               if (c >= '0' && c <= '9')
 250                 x = (x << 4) | (c - '0');
 251               else if (c >= 'a' && c <= 'f')
 252                 x = (x << 4) | (c - 'a' + 10);
 253               else if (c >= 'A' && c <= 'F')
 254                 x = (x << 4) | (c - 'A' + 10);
 255             }
 256           rgb[i] = x / 255.;
 257         }
 258     }
 259   string to_string()
 260     {
 261       return pdf_coord(rgb[0]) + " " + pdf_coord(rgb[1]) + " " + pdf_coord(rgb[2]);
 262     }
 263 };
 264
 265 // Cropmarks
 266
 267 class cropmark_spec {
 268 public:
 269   enum mark_type {
 270     MARK_NONE,
 271     MARK_BOX,
 272     MARK_CROSS,
 273     MARK_OUT,
 274     MARK_IN,
 275     MARK_BG,
 276   } type;
 277   double pen_width;
 278   double arm_length;
 279   double offset;
 280   color_spec color;
 281   cropmark_spec()
 282     {
 283       type = MARK_NONE;
 284       pen_width = 0.2;
 285       arm_length = 5*mm;
 286       offset = 0;
 287       egstate = QPDFObjectHandle::newNull();
 288     }
 289   cropmark_spec(cmd *c, const string prefix="", const string def_type="cross") : color(c->arg(prefix + "color")->as_string("000000"))
 290     {
 291       string t = c->arg(prefix + "mark")->as_string(def_type);
 292       if (t == "none")
 293         type = MARK_NONE;
 294       else if (t == "box")
 295         type = MARK_BOX;
 296       else if (t == "cross")
 297         type = MARK_CROSS;
 298       else if (t == "in")
 299         type = MARK_IN;
 300       else if (t == "out")
 301         type = MARK_OUT;
 302       else if (t == "bg")
 303         type = MARK_BG;
 304       else
 305         err("Invalid cropmark type %s", t.c_str());
 306
 307       pen_width = c->arg(prefix + "pen")->as_double(0.2);
 308       arm_length = c->arg(prefix + "len")->as_double(5*mm);
 309       offset = c->arg(prefix + "offset")->as_double(0);
 310       egstate = QPDFObjectHandle::newNull();
 311     }
 312   bool is_bg() { return (type == MARK_BG); }
 313   string pdf_stream(out_context *out, BBox &box, pdf_matrix &xform);
 314 private:
 315   string crop_cross(double x, double y, uint mask);
 316   QPDFObjectHandle egstate;
 317 };
 318
 319 string cropmark_spec::crop_cross(double x, double y, uint mask)
 320 {
 321   string s = "";
 322
 323   for (uint i=0; i<4; i++)
 324     if (mask & (1U << i))
 325       {
 326         double x2 = x, y2 = y;
 327         switch (i)
 328           {
 329           case 3: x2 -= arm_length; break;
 330           case 2: x2 += arm_length; break;
 331           case 1: y2 += arm_length; break;
 332           case 0: y2 -= arm_length; break;
 333           }
 334         s += pdf_coord(x) + " " + pdf_coord(y) + " m " + pdf_coord(x2) + " " + pdf_coord(y2) + " l S ";
 335       }
 336
 337   return s;
 338 }
 339
 340 string cropmark_spec::pdf_stream(out_context *out, BBox &box, pdf_matrix &xform)
 341 {
 342   if (type == MARK_NONE)
 343     return "";
 344
 345   string s = "q ";
 346   s += color.to_string() + (type == MARK_BG ? " rg " : " RG ");
 347   s += xform.to_string() + " cm ";
 348
 349   if (egstate.isNull())
 350     {
 351       auto egs = QPDFObjectHandle::newDictionary();
 352       egs.replaceKey("/Type", QPDFObjectHandle::newName("/ExtGState"));
 353       egs.replaceKey("/LW", QPDFObjectHandle::newReal(pen_width, 1));
 354       egs.replaceKey("/LC", QPDFObjectHandle::newInteger(2));
 355       egs.replaceKey("/LJ", QPDFObjectHandle::newInteger(0));
 356       egstate = out->pdf->makeIndirectObject(egs);
 357     }
 358
 359   string egs_res = out->new_resource("GS");
 360   out->egstates.replaceKey(egs_res, egstate);
 361   s += egs_res + " gs ";
 362
 363   BBox b = box.enlarged(offset);
 364
 365   switch (type)
 366     {
 367     case MARK_NONE:
 368       break;
 369     case MARK_BOX:
 370        s += b.to_rect() + " re S ";
 371        break;
 372     case MARK_CROSS:
 373        s += crop_cross(b.x_min, b.y_min, 0b1111);
 374        s += crop_cross(b.x_max, b.y_min, 0b1111);
 375        s += crop_cross(b.x_max, b.y_max, 0b1111);
 376        s += crop_cross(b.x_min, b.y_max, 0b1111);
 377        break;
 378     case MARK_IN:
 379        s += crop_cross(b.x_min, b.y_min, 0b0110);
 380        s += crop_cross(b.x_max, b.y_min, 0b1010);
 381        s += crop_cross(b.x_max, b.y_max, 0b1001);
 382        s += crop_cross(b.x_min, b.y_max, 0b0101);
 383        break;
 384     case MARK_OUT:
 385        s += crop_cross(b.x_min, b.y_min, 0b1001);
 386        s += crop_cross(b.x_max, b.y_min, 0b0101);
 387        s += crop_cross(b.x_max, b.y_max, 0b0110);
 388        s += crop_cross(b.x_min, b.y_max, 0b1010);
 389        break;
 390     case MARK_BG:
 391        s += b.to_rect() + " re f ";
 392        break;
 393     }
 394
 395   s += "Q ";
 396   return s;
 397 }
 398
 399 #define CROPMARK_ARGS(px)               \
 400   { px "mark",  AT_STRING },            \
 401   { px "pen",   AT_DIMEN },             \
 402   { px "len",   AT_DIMEN },             \
 403   { px "offset",AT_DIMEN },             \
 404   { px "color", AT_STRING }
 405
 406 // Scaling preserving aspect ratio
 407
 408 double scale_to_fit(BBox &from, BBox &to)
 409 {
 410   double fw = from.width(), fh = from.height();
 411   double tw = to.width(), th = to.height();
 412   if (is_zero(fw) || is_zero(fh) || is_zero(tw) || is_zero(th))
 413     return 1;
 414   else
 415     return min(tw/fw, th/fh);
 416 }
 417
 418 /*** move ***/
 419
 420 class move_cmd : public cmd_exec_simple {
 421   double x, y;
 422 public:
 423   move_cmd(cmd *c)
 424     {
 425       x = c->arg("x")->as_double(0);
 426       y = c->arg("y")->as_double(0);
 427     }
 428   page *process_page(page *p) override
 429     {
 430       pdf_matrix m;
 431       m.shift(x, y);
 432       return new xform_page(p, m);
 433     }
 434 };
 435
 436 static const arg_def move_args[] = {
 437   { "x",        AT_DIMEN | AT_MANDATORY | AT_POSITIONAL },
 438   { "y",        AT_DIMEN | AT_MANDATORY | AT_POSITIONAL },
 439   { NULL,       0 }
 440 };
 441
 442 /*** scale ***/
 443
 444 class scale_cmd : public cmd_exec_simple {
 445   double x_factor, y_factor;
 446 public:
 447   scale_cmd(cmd *c)
 448     {
 449       x_factor = c->arg("x")->as_double(1);
 450       y_factor = c->arg("y")->as_double(x_factor);
 451     }
 452   page *process_page(page *p) override
 453     {
 454       pdf_matrix m;
 455       m.scale(x_factor, y_factor);
 456       return new xform_page(p, m);
 457     }
 458 };
 459
 460 static const arg_def scale_args[] = {
 461   { "x",        AT_DOUBLE | AT_MANDATORY | AT_POSITIONAL },
 462   { "y",        AT_DOUBLE | AT_POSITIONAL },
 463   { NULL,       0 }
 464 };
 465
 466 /*** rotate ***/
 467
 468 class rotate_cmd : public cmd_exec_simple {
 469   int deg;
 470 public:
 471   rotate_cmd(cmd *c)
 472     {
 473       deg = c->arg("deg")->as_int(0) % 360;
 474       if (deg < 0)
 475         deg += 360;
 476       if (deg % 90)
 477         err("The angle must be a multiple of 90 degrees");
 478     }
 479   page *process_page(page *p) override
 480     {
 481       pdf_matrix m;
 482       switch (deg)
 483         {
 484         case 0:
 485           break;
 486         case 90:
 487           m.rotate_deg(-90);
 488           m.shift(0, p->width);
 489           break;
 490         case 180:
 491           m.rotate_deg(180);
 492           m.shift(p->width, p->height);
 493           break;
 494         case 270:
 495           m.rotate_deg(90);
 496           m.shift(p->height, 0);
 497           break;
 498         default:
 499           abort();
 500         }
 501       return new xform_page(p, m);
 502     }
 503 };
 504
 505 static const arg_def rotate_args[] = {
 506   { "angle",    AT_INT | AT_MANDATORY | AT_POSITIONAL },
 507   { NULL,       0 }
 508 };
 509
 510 /*** flip ***/
 511
 512 class flip_cmd : public cmd_exec_simple {
 513   bool horizontal;
 514   bool vertical;
 515 public:
 516   flip_cmd(cmd *c)
 517     {
 518       horizontal = c->arg("h")->as_int(0);
 519       vertical = c->arg("v")->as_int(0);
 520       if (!horizontal && !vertical)
 521         err("No direction specified");
 522     }
 523   page *process_page(page *p) override
 524     {
 525       pdf_matrix m;
 526       if (vertical)
 527         {
 528           m.scale(1, -1);
 529           m.shift(0, p->height);
 530         }
 531       if (horizontal)
 532         {
 533           m.scale(-1, 1);
 534           m.shift(p->width, 0);
 535         }
 536       return new xform_page(p, m);
 537     }
 538 };
 539
 540 static const arg_def flip_args[] = {
 541   { "h",        AT_SWITCH },
 542   { "v",        AT_SWITCH },
 543   { NULL,       0 }
 544 };
 545
 546 /*** select ***/
 547
 548 class select_cmd : public cmd_exec {
 549   pipeline *pipe;
 550 public:
 551   select_cmd(cmd *c)
 552     {
 553       pipe = c->pipe;
 554     }
 555   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 556 };
 557
 558 static int validate_page_index(vector<page *> &pages, int idx)
 559 {
 560   if (idx >= 1 && idx <= (int) pages.size())
 561     return idx - 1;
 562   if (idx <= -1 && idx >= (int) -pages.size())
 563     return idx + pages.size();
 564   err("Page index %d out of range", idx);
 565 }
 566
 567 vector<page *> select_cmd::process(vector<page *> &pages)
 568 {
 569   vector<page *> out;
 570   for (auto pb: pipe->branches)
 571     {
 572       vector<page *> selected;
 573       for (auto ps: pb->selectors)
 574         {
 575           int f = validate_page_index(pages, ps.from);
 576           int t = validate_page_index(pages, ps.to);
 577           int step = (f <= t) ? 1 : -1;
 578           for (int i=f; f<=t; f += step)
 579             selected.push_back(pages[i]);
 580         }
 581       auto processed = run_command_list(pb->commands, selected);
 582       for (auto p: processed)
 583         out.push_back(p);
 584     }
 585   return out;
 586 }
 587
 588 /*** apply ***/
 589
 590 class apply_cmd : public cmd_exec {
 591   pipeline *pipe;
 592 public:
 593   apply_cmd(cmd *c)
 594     {
 595       pipe = c->pipe;
 596     }
 597   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 598 };
 599
 600 static pipeline_branch *find_branch(pipeline *pipe, vector <page *> &pages, int idx)
 601 {
 602   for (auto pb: pipe->branches)
 603     for (auto ps: pb->selectors)
 604       {
 605         int f = validate_page_index(pages, ps.from);
 606         int t = validate_page_index(pages, ps.to);
 607         if (f <= idx && idx <= t || t <= idx && idx <= f)
 608           return pb;
 609       }
 610   return NULL;
 611 }
 612
 613 vector<page *> apply_cmd::process(vector<page *> &pages)
 614 {
 615   vector<page *> out;
 616
 617   int cnt = 0;
 618   for (auto p: pages)
 619     {
 620       pipeline_branch *pb = find_branch(pipe, pages, cnt);
 621       if (pb)
 622         {
 623           vector<page *> tmp;
 624           tmp.push_back(p);
 625           auto processed = run_command_list(pb->commands, tmp);
 626           for (auto q: processed)
 627             out.push_back(q);
 628         }
 629       else
 630         out.push_back(p);
 631       cnt++;
 632     }
 633
 634   return out;
 635 }
 636
 637 /*** modulo ***/
 638
 639 class modulo_cmd : public cmd_exec {
 640   pipeline *pipe;
 641   int n;
 642   bool half;
 643 public:
 644   modulo_cmd(cmd *c)
 645     {
 646       n = c->arg("n")->as_int(0);
 647       if (n <= 0)
 648         err("Modulo must have n > 0");
 649       half = c->arg("half")->as_int(0);
 650       pipe = c->pipe;
 651     }
 652   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 653 };
 654
 655 vector<page *> modulo_cmd::process(vector<page *> &pages)
 656 {
 657   vector<page *> out;
 658   int tuples = ((int) pages.size() + n - 1) / n;
 659   int use_tuples = half ? tuples/2 : tuples;
 660
 661   for (int tuple=0; tuple < use_tuples; tuple++)
 662     {
 663       debug("# Tuple %d", tuple);
 664       debug_indent += 4;
 665       for (auto pb: pipe->branches)
 666         {
 667           vector<page *> tmp;
 668           for (auto ps: pb->selectors)
 669             {
 670               int f = ps.from;
 671               int t = ps.to;
 672               int step = (f <= t) ? 1 : -1;
 673               for (int i=f; i<=t; i += step)
 674                 {
 675                   int j;
 676                   if (i > 0 && i <= n)
 677                     j = tuple*n + i - 1;
 678                   else if (i < 0 && i >= -n)
 679                     j = (tuples-1-tuple)*n + (-i) - 1;
 680                   else
 681                     err("Invalid index %d", i);
 682                   if (j < (int) pages.size())
 683                     tmp.push_back(pages[j]);
 684                   else
 685                     {
 686                       page *ref_page = pages[tuple*n];
 687                       tmp.push_back(new empty_page(ref_page->width, ref_page->height));
 688                     }
 689                 }
 690             }
 691           auto processed = run_command_list(pb->commands, tmp);
 692           for (auto q: processed)
 693             out.push_back(q);
 694         }
 695       debug_indent -= 4;
 696     }
 697
 698   return out;
 699 }
 700
 701 static const arg_def modulo_args[] = {
 702   { "n",        AT_INT | AT_MANDATORY | AT_POSITIONAL },
 703   { "half",     AT_SWITCH },
 704   { NULL,       0 }
 705 };
 706
 707 /*** debug ***/
 708
 709 class debug_page : public page {
 710   page *orig_page;
 711   cropmark_spec *page_cm, *image_cm;
 712 public:
 713   debug_page(page *p, cropmark_spec *page_cms, cropmark_spec *image_cms) : page(p), orig_page(p), page_cm(page_cms), image_cm(image_cms) { }
 714   void render(out_context *out, pdf_matrix xform) override
 715     {
 716       orig_page->render(out, xform);
 717       BBox page_bbox = BBox(0, 0, width, height);
 718       out->contents += page_cm->pdf_stream(out, page_bbox, xform);
 719       out->contents += image_cm->pdf_stream(out, image_box, xform);
 720     }
 721 };
 722
 723 class debug_cmd : public cmd_exec_simple {
 724   cropmark_spec page_cmarks;
 725   cropmark_spec image_cmarks;
 726 public:
 727   debug_cmd(cmd *c UNUSED)
 728     {
 729       page_cmarks.type = cropmark_spec::MARK_BOX;
 730       page_cmarks.color.rgb[0] = 1;
 731       page_cmarks.color.rgb[1] = 0;
 732       page_cmarks.color.rgb[2] = 0;
 733       image_cmarks.type = cropmark_spec::MARK_BOX;
 734       image_cmarks.color.rgb[0] = 0;
 735       image_cmarks.color.rgb[1] = 1;
 736       image_cmarks.color.rgb[2] = 0;
 737     }
 738   page *process_page(page *p) override
 739     {
 740       return new debug_page(p, &page_cmarks, &image_cmarks);
 741     }
 742 };
 743
 744 /*** merge ***/
 745
 746 class merge_cmd : public cmd_exec {
 747 public:
 748   merge_cmd(cmd *c UNUSED) { }
 749   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 750 };
 751
 752 class merge_page : public page {
 753   vector<page *> orig_pages;
 754 public:
 755   merge_page(vector<page *> &orig) : page(0, 0)
 756     {
 757       orig_pages = orig;
 758       bool first = true;
 759       for (auto p: orig)
 760         {
 761           if (first)
 762             {
 763               width = p->width;
 764               height = p->height;
 765               image_box = p->image_box;
 766               first = false;
 767             }
 768           else
 769             {
 770               if (!is_equal(width, p->width) || !is_equal(height, p->height))
 771                 err("All pages must have the same dimensions");
 772               image_box.join(p->image_box);
 773             }
 774         }
 775     }
 776   void render(out_context *out, pdf_matrix xform) override
 777     {
 778       for (auto p: orig_pages)
 779         p->render(out, xform);
 780     }
 781 };
 782
 783 vector<page *> merge_cmd::process(vector<page *> &pages)
 784 {
 785   vector<page *> out;
 786   if (pages.size())
 787     out.push_back(new merge_page(pages));
 788   return out;
 789 }
 790
 791 /*** paper ***/
 792
 793 class paper_cmd : public cmd_exec_simple {
 794   paper_spec paper;
 795   pos_spec pos;
 796 public:
 797   paper_cmd(cmd *c) : paper(c), pos(c) { }
 798   page *process_page(page *p) override
 799     {
 800       BBox paper_box = BBox(paper.w, paper.h);
 801       pdf_matrix xf = pos.place(p->image_box, paper_box);
 802       page *q = new xform_page(p, xf);
 803       q->width = paper.w;
 804       q->height = paper.h;
 805       return q;
 806     }
 807 };
 808
 809 static const arg_def paper_args[] = {
 810   PAPER_ARGS,
 811   POS_ARGS,
 812   { NULL,       0 }
 813 };
 814
 815 /*** scaleto ***/
 816
 817 class scaleto_cmd : public cmd_exec_simple {
 818   paper_spec paper;
 819   pos_spec pos;
 820 public:
 821   scaleto_cmd(cmd *c) : paper(c), pos(c) { }
 822   page *process_page(page *p) override
 823     {
 824       BBox orig_box = BBox(p->width, p->height);
 825       BBox paper_box = BBox(paper.w, paper.h);
 826       pdf_matrix xf;
 827       xf.scale(scale_to_fit(orig_box, paper_box));
 828       orig_box.transform(xf);
 829       xf.concat(pos.place(orig_box, paper_box));
 830       page *q = new xform_page(p, xf);
 831       q->width = paper.w;
 832       q->height = paper.h;
 833       return q;
 834     }
 835 };
 836
 837 static const arg_def scaleto_args[] = {
 838   PAPER_ARGS,
 839   POS_ARGS,
 840   { NULL,       0 }
 841 };
 842
 843 /*** fit ***/
 844
 845 class fit_cmd : public cmd_exec_simple {
 846   paper_spec paper;
 847   pos_spec pos;
 848   margin_spec marg;
 849 public:
 850   fit_cmd(cmd *c) : paper(c, true), pos(c), marg(c, "margin", "margin") { }
 851   page *process_page(page *p) override
 852     {
 853       pdf_matrix xf;
 854       page *q;
 855
 856       if (!is_zero(paper.w) && !is_zero(paper.h))
 857         {
 858           // Paper given: scale image to fit paper
 859           BBox orig_box = p->image_box;
 860           BBox paper_box = BBox(paper.w, paper.h);
 861           marg.shrink_box(&paper_box);
 862           xf.scale(scale_to_fit(orig_box, paper_box));
 863           orig_box.transform(xf);
 864           xf.concat(pos.place(orig_box, paper_box));
 865           q = new xform_page(p, xf);
 866           q->width = paper.w;
 867           q->height = paper.h;
 868         }
 869       else
 870         {
 871           // No paper given: adjust paper to fit image
 872           xf.shift(-p->image_box.x_min, -p->image_box.y_min);
 873           xf.shift(marg.l, marg.b);
 874           q = new xform_page(p, xf);
 875           q->width = p->image_box.width() + marg.l + marg.r;
 876           q->height = p->image_box.height() + marg.t + marg.b;
 877         }
 878       return q;
 879     }
 880 };
 881
 882 static const arg_def fit_args[] = {
 883   PAPER_ARGS,
 884   POS_ARGS,
 885   MARGIN_ARGS1_NAMED("margin"),
 886   MARGIN_ARGS2("margin"),
 887   { NULL,       0 }
 888 };
 889
 890 /*** expand ***/
 891
 892 class expand_cmd : public cmd_exec_simple {
 893   margin_spec marg;
 894 public:
 895   expand_cmd(cmd *c) : marg(c, "by", "") { }
 896   page *process_page(page *p) override
 897     {
 898       pdf_matrix xf;
 899       xf.shift(marg.l, marg.b);
 900       page *q = new xform_page(p, xf);
 901       q->width = p->width + marg.l + marg.r;
 902       q->height = p->height + marg.t + marg.b;
 903       if (q->width < 0.001 || q->height < 0.001)
 904         err("Expansion must result in positive page dimensions");
 905       return q;
 906     }
 907 };
 908
 909 static const arg_def expand_args[] = {
 910   MARGIN_ARGS1_POSNL("by"),
 911   MARGIN_ARGS2(""),
 912   { NULL,       0 }
 913 };
 914
 915 /*** margins ***/
 916
 917 class margins_cmd : public cmd_exec_simple {
 918   margin_spec marg;
 919 public:
 920   margins_cmd(cmd *c) : marg(c, "size", "") { }
 921   page *process_page(page *p) override
 922     {
 923       pdf_matrix xf;
 924       xf.shift(-p->image_box.x_min, -p->image_box.y_min);
 925       xf.shift(marg.l, marg.b);
 926       page *q = new xform_page(p, xf);
 927       q->width = p->image_box.width() + marg.l + marg.r;
 928       q->height = p->image_box.height() + marg.t + marg.b;
 929       if (q->width < 0.001 || q->height < 0.001)
 930         err("Margins must result in positive page dimensions");
 931       return q;
 932     }
 933 };
 934
 935 static const arg_def margins_args[] = {
 936   MARGIN_ARGS1_POSNL("size"),
 937   MARGIN_ARGS2(""),
 938   { NULL,       0 }
 939 };
 940
 941 /*** add-blank ***/
 942
 943 class add_blank_cmd : public cmd_exec {
 944   int n;
 945   paper_spec paper;
 946 public:
 947   add_blank_cmd(cmd *c) : paper(c, true)
 948     {
 949       n = c->arg("n")->as_int(1);
 950     }
 951   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 952 };
 953
 954 vector<page *> add_blank_cmd::process(vector<page *> &pages)
 955 {
 956   vector<page *> out;
 957
 958   for (auto p: pages)
 959     {
 960       out.push_back(p);
 961       for (int i=0; i<n; i++)
 962         {
 963           double w = paper.w, h = paper.h;
 964           if (is_zero(w) || is_zero(h))
 965             w = p->width, h = p->height;
 966           out.push_back(new empty_page(w, h));
 967         }
 968     }
 969
 970   return out;
 971 }
 972
 973 static const arg_def add_blank_args[] = {
 974   { "n",        AT_INT | AT_POSITIONAL },
 975   PAPER_ARGS,
 976   { NULL,       0 }
 977 };
 978
 979 /*** book ***/
 980
 981 class book_cmd : public cmd_exec {
 982   int n;
 983 public:
 984   book_cmd(cmd *c)
 985     {
 986       n = c->arg("n")->as_int(0);
 987       if (n % 4)
 988         err("Number of pages per signature must be divisible by 4");
 989     }
 990   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
 991 };
 992
 993 vector<page *> book_cmd::process(vector<page *> &pages)
 994 {
 995   vector<page *> in, out;
 996
 997   in = pages;
 998   while (in.size() % 4)
 999     in.push_back(new empty_page(in[0]->width, in[0]->height));
1000
1001   int i = 0;
1002   while (i < (int) in.size())
1003     {
1004       int sig = in.size() - i;
1005       if (n)
1006         sig = min(sig, n);
1007       for (int j=0; j<sig/2; j+=2)
1008         {
1009           out.push_back(in[i + sig-1-j]);
1010           out.push_back(in[i + j]);
1011           out.push_back(in[i + j+1]);
1012           out.push_back(in[i + sig-2-j]);
1013         }
1014       i += sig;
1015     }
1016
1017   return out;
1018 }
1019
1020 static const arg_def book_args[] = {
1021   { "n",        AT_INT | AT_POSITIONAL },
1022   { NULL,       0 }
1023 };
1024
1025 /*** nup ***/
1026
1027 struct nup_state {
1028   int rows, cols;
1029   double tile_w, tile_h;
1030   double paper_w, paper_h;
1031   double fill_factor;
1032   double scale;
1033 };
1034
1035 class nup_cmd : public cmd_exec {
1036   // Parameters
1037   int grid_n, grid_m, num_tiles;
1038   enum {
1039     BY_ROWS,
1040     BY_COLS,
1041     BY_TILE,
1042   } fill_by;
1043   bool crop;
1044   bool mixed;
1045   int rotate;
1046   double scale;
1047   paper_spec paper;
1048   margin_spec marg;
1049   pos_spec pos;
1050   pos_spec tpos;
1051   double hspace, vspace;
1052   cropmark_spec cmarks;
1053
1054   // Processing state
1055   page *process_single(vector<page *> &in);
1056   void find_config(vector<page *> &in, BBox *page_boxes);
1057   void try_config(nup_state &st);
1058   nup_state best;
1059   bool found_solution;
1060   BBox common_page_box;
1061
1062 public:
1063   nup_cmd(cmd *c) : paper(c), marg(c, "margin", "margin"), pos(c), tpos(c->arg("tpos")->as_string("tl")), cmarks(c, "c", "none")
1064     {
1065       grid_n = c->arg("n")->as_int(0);
1066       grid_m = c->arg("m")->as_int(0);
1067       if (grid_n > 0 && grid_m > 0)
1068         num_tiles = grid_n * grid_m;
1069       else if (grid_n > 0 && !grid_m)
1070         num_tiles = grid_n;
1071       else
1072         err("Grid size must be at least 1x1");
1073
1074       const string by = c->arg("by")->as_string("rows");
1075       if (by == "rows" || by == "row" || by == "r")
1076         fill_by = BY_ROWS;
1077       else if (by == "cols" || by == "cols" || by == "c")
1078         fill_by = BY_COLS;
1079       else if (by == "tile" || by == "t")
1080         fill_by = BY_TILE;
1081       else
1082         err("Parameter \"by\" must be rows/cols/tile");
1083
1084       crop = c->arg("crop")->as_int(0);
1085       mixed = c->arg("mixed")->as_int(0);
1086       rotate = c->arg("rotate")->as_int(-1);
1087       scale = c->arg("scale")->as_double(0);
1088
1089       double space = c->arg("space")->as_double(0);
1090       hspace = c->arg("hspace")->as_double(space);
1091       vspace = c->arg("vspace")->as_double(space);
1092
1093       if (!is_zero(scale) && (!is_zero(paper.w) || rotate >= 0))
1094         err("When used with explicit scaling, paper size nor rotation may be given");
1095       if (!is_zero(scale) && !grid_m)
1096         err("When used with explicit scaling, both grid sizes must be given");
1097     }
1098
1099   vector<page *> process(vector<page *> &pages) override;
1100 };
1101
1102 vector<page *> nup_cmd::process(vector<page *> &pages)
1103 {
1104   vector<page *> out;
1105
1106   // Unless mixed is given, find the common page size
1107   if (!mixed)
1108     {
1109       for (int i=0; i < (int) pages.size(); i++)
1110         {
1111           page *p = pages[i];
1112           BBox pb = crop ? p->image_box : BBox(p->width, p->height);
1113           if (!i)
1114             common_page_box = pb;
1115           else
1116             common_page_box.join(pb);
1117         }
1118       debug("NUP: Common page box [%.3f %.3f]-[%.3f %.3f]",
1119         common_page_box.x_min, common_page_box.y_min, common_page_box.x_max, common_page_box.y_max);
1120     }
1121
1122   // Process one tile set after another
1123   int i = 0;
1124   while (i < (int) pages.size())
1125     {
1126       vector<page *> in;
1127       if (fill_by == BY_TILE)
1128         {
1129           for (int j=0; j<num_tiles; j++)
1130             in.push_back(pages[i]);
1131           i++;
1132         }
1133       else
1134         {
1135           for (int j=0; j<num_tiles; j++)
1136             {
1137               if (i < (int) pages.size())
1138                 in.push_back(pages[i]);
1139               else
1140                 in.push_back(new empty_page(in[0]->width, in[0]->height));
1141               i++;
1142             }
1143         }
1144       out.push_back(process_single(in));
1145     }
1146
1147   return out;
1148 }
1149
1150 void nup_cmd::try_config(nup_state &st)
1151 {
1152   BBox window(st.paper_w, st.paper_h);
1153   if (!marg.may_shrink(&window))
1154     return;
1155   marg.shrink_box(&window);
1156   window.x_max -= (st.cols - 1) * hspace;
1157   window.y_max -= (st.rows - 1) * vspace;
1158   if (window.width() < 0 || window.height() < 0)
1159     return;
1160
1161   BBox image(st.cols * st.tile_w, st.rows * st.tile_h);
1162   st.scale = scale_to_fit(image, window);
1163   st.fill_factor = (st.scale*image.width() * st.scale*image.height()) / (st.paper_w * st.paper_h);
1164
1165   debug("Try: %dx%d on %.3f x %.3f => scale %.3f, fill %.6f",
1166     st.cols, st.rows,
1167     st.paper_w, st.paper_h,
1168     st.scale, st.fill_factor);
1169
1170   if (!found_solution || best.fill_factor < st.fill_factor)
1171     {
1172       found_solution = true;
1173       best = st;
1174     }
1175 }
1176
1177 void nup_cmd::find_config(vector<page *> &in, BBox *page_boxes)
1178 {
1179   nup_state st;
1180
1181   // Determine tile size
1182   st.tile_w = st.tile_h = 0;
1183   for (int i=0; i<num_tiles; i++)
1184     {
1185       if (!mixed)
1186         page_boxes[i] = common_page_box;
1187       else if (crop)
1188         page_boxes[i] = in[i]->image_box;
1189       else
1190         page_boxes[i] = BBox(in[i]->width, in[i]->height);
1191       st.tile_w = max(st.tile_w, page_boxes[i].width());
1192       st.tile_h = max(st.tile_h, page_boxes[i].height());
1193     }
1194   debug("NUP: %d tiles of size [%.3f,%.3f]", num_tiles, st.tile_w, st.tile_h);
1195   debug_indent += 4;
1196
1197   // Try all possible configurations of tiles
1198   found_solution = false;
1199   if (!is_zero(scale))
1200     {
1201       // If explicit scaling is requested, we choose page size ourselves,
1202       // so there is just one configuration.
1203       st.rows = grid_n;
1204       st.cols = grid_m;
1205       st.paper_w = marg.l + st.cols*st.tile_w + (st.cols-1)*hspace + marg.r;
1206       st.paper_h = marg.t + st.rows*st.tile_h + (st.rows-1)*vspace + marg.b;
1207       try_config(st);
1208     }
1209   else
1210     {
1211       // Page size is fixed (either given or copied from the source pages),
1212       // but we can have freedom to rotate and/or to choose grid size.
1213       for (int rot=0; rot<=1; rot++)
1214         {
1215           if (rotate >= 0 && rot != rotate)
1216             continue;
1217
1218           // Establish paper size
1219           if (!is_zero(paper.w))
1220             {
1221               st.paper_w = paper.w;
1222               st.paper_h = paper.h;
1223             }
1224           else
1225             {
1226               st.paper_w = in[0]->width;
1227               st.paper_h = in[0]->height;
1228             }
1229           if (rot)
1230             swap(st.paper_w, st.paper_h);
1231
1232           // Try grid sizes
1233           if (grid_m)
1234             {
1235               st.rows = grid_n;
1236               st.cols = grid_m;
1237               try_config(st);
1238             }
1239           else
1240             {
1241               for (int r=1; r<=grid_n; r++)
1242                 if (!(grid_n % r))
1243                   {
1244                     st.rows = r;
1245                     st.cols = grid_n / r;
1246                     try_config(st);
1247                   }
1248             }
1249         }
1250     }
1251
1252   if (!found_solution)
1253     err("No feasible solution found");
1254   debug("Best: %dx%d on %.3f x %.3f", best.cols, best.rows, best.paper_w, best.paper_h);
1255   debug_indent -= 4;
1256 }
1257
1258 class nup_page : public page {
1259 public:
1260   vector<page *> orig_pages;
1261   vector<pdf_matrix> xforms;
1262   vector<BBox> tile_boxes;
1263   cropmark_spec *cmarks;
1264   void render(out_context *out, pdf_matrix xform) override;
1265   nup_page(nup_state &st) : page(st.paper_w, st.paper_h) { }
1266 };
1267
1268 void nup_page::render(out_context *out, pdf_matrix parent_xform)
1269 {
1270   for (int i=0; i < (int) orig_pages.size(); i++)
1271     {
1272       if (cmarks->is_bg())
1273         out->contents += cmarks->pdf_stream(out, tile_boxes[i], parent_xform);
1274       orig_pages[i]->render(out, xforms[i] * parent_xform);
1275       if (!cmarks->is_bg())
1276         out->contents += cmarks->pdf_stream(out, tile_boxes[i], parent_xform);
1277     }
1278 }
1279
1280 page *nup_cmd::process_single(vector<page *> &in)
1281 {
1282   BBox page_boxes[num_tiles];
1283   find_config(in, page_boxes);
1284   double tw = best.scale * best.tile_w;
1285   double th = best.scale * best.tile_h;
1286
1287   // Construct transform from paper to grid of tiles
1288   BBox paper_box(best.paper_w, best.paper_h);
1289   marg.shrink_box(&paper_box);
1290   BBox grid_box(best.cols * tw + (best.cols-1) * hspace,
1291                 best.rows * th + (best.rows-1) * vspace);
1292   pdf_matrix place_xform = pos.place(grid_box, paper_box);
1293
1294   nup_page *p = new nup_page(best);
1295   p->image_box = grid_box;
1296   p->image_box.transform(place_xform);
1297
1298   for (int i=0; i<num_tiles; i++)
1299     {
1300       int r, c;
1301       if (fill_by == BY_ROWS || fill_by == BY_TILE)
1302         {
1303           r = i / best.cols;
1304           c = i % best.cols;
1305         }
1306       else
1307         {
1308           c = i / best.rows;
1309           r = i % best.rows;
1310         }
1311
1312       pdf_matrix m;
1313       BBox &page_box = page_boxes[i];
1314       m.shift(-page_box.x_min, -page_box.y_min);
1315       m.scale(best.scale);
1316       page_box.transform(m);
1317
1318       double x = c * (tw + hspace);
1319       double y = (best.rows-1-r) * (th + vspace);
1320       BBox tile_box = BBox(x, y, x+tw, y+th);
1321       m.concat(tpos.place(page_box, tile_box));
1322
1323       p->orig_pages.push_back(in[i]);
1324       p->xforms.push_back(m * place_xform);
1325       p->tile_boxes.push_back(tile_box.transformed(place_xform));
1326       p->cmarks = &cmarks;
1327     }
1328
1329   return p;
1330 }
1331
1332 static const arg_def nup_args[] = {
1333   { "n",        AT_INT | AT_POSITIONAL | AT_MANDATORY },
1334   { "m",        AT_INT | AT_POSITIONAL },
1335   { "by",       AT_STRING },
1336   { "crop",     AT_SWITCH },
1337   { "mixed",    AT_SWITCH },
1338   { "rotate",   AT_SWITCH },
1339   { "scale",    AT_DOUBLE },
1340   PAPER_ARGS,
1341   MARGIN_ARGS1_NAMED("margin"),
1342   MARGIN_ARGS2("margin"),
1343   POS_ARGS,
1344   CROPMARK_ARGS("c"),
1345   { "tpos",     AT_STRING },
1346   { "space",    AT_DIMEN },
1347   { "hspace",   AT_DIMEN },
1348   { "vspace",   AT_DIMEN },
1349   { NULL,       0 }
1350 };
1351
1352 /*** cropmarks ***/
1353
1354 class cropmarks_page : public page {
1355   page *orig_page;
1356   cropmark_spec *cm;
1357 public:
1358   void render(out_context *out, pdf_matrix xform) override
1359     {
1360       orig_page->render(out, xform);
1361       out->contents += cm->pdf_stream(out, image_box, xform);
1362     }
1363   cropmarks_page(page *p, cropmark_spec *cms) : page(p), orig_page(p), cm(cms) { }
1364 };
1365
1366 class cropmarks_cmd : public cmd_exec_simple {
1367   cropmark_spec cm;
1368   page *process_page(page *p) override
1369     {
1370       return new cropmarks_page(p, &cm);
1371     }
1372 public:
1373   cropmarks_cmd(cmd *c) : cm(c) { }
1374 };
1375
1376 static const arg_def cropmarks_args[] = {
1377   CROPMARK_ARGS(""),
1378   { NULL,       0 }
1379 };
1380
1381 /*** clip ***/
1382
1383 class clip_page : public page {
1384   page *orig_page;
1385   BBox clip_to;
1386 public:
1387   void render(out_context *out, pdf_matrix xform) override
1388     {
1389       out->contents += "q " + clip_to.transformed(xform).to_rect() + " re W n ";
1390       orig_page->render(out, xform);
1391       out->contents += "Q ";
1392     }
1393   clip_page(page *p, BBox &to) : page(p), orig_page(p), clip_to(to) { }
1394 };
1395
1396 class clip_cmd : public cmd_exec_simple {
1397   double bleed;
1398   page *process_page(page *p) override
1399     {
1400       BBox to = p->image_box.enlarged(bleed);
1401       return new clip_page(p, to);
1402     }
1403 public:
1404   clip_cmd(cmd *c)
1405     {
1406       bleed = c->arg("bleed")->as_double(0);
1407     }
1408 };
1409
1410 static const arg_def clip_args[] = {
1411   { "bleed",    AT_DIMEN },
1412   { NULL,       0 }
1413 };
1414
1415 /*** Command table ***/
1416
1417 template<typename T> cmd_exec *ctor(cmd *c) { return new T(c); }
1418
1419 const cmd_def cmd_table[] = {
1420   { "add-blank",add_blank_args, 0,      &ctor<add_blank_cmd>    },
1421   { "apply",    no_args,        1,      &ctor<apply_cmd>        },
1422   { "book",     book_args,      0,      &ctor<book_cmd>         },
1423   { "clip",     clip_args,      0,      &ctor<clip_cmd>         },
1424   { "cropmarks",cropmarks_args, 0,      &ctor<cropmarks_cmd>    },
1425   { "debug",    no_args,        0,      &ctor<debug_cmd>        },
1426   { "expand",   expand_args,    0,      &ctor<expand_cmd>       },
1427   { "fit",      fit_args,       0,      &ctor<fit_cmd>          },
1428   { "flip",     flip_args,      0,      &ctor<flip_cmd>         },
1429   { "margins",  margins_args,   0,      &ctor<margins_cmd>      },
1430   { "merge",    no_args,        0,      &ctor<merge_cmd>        },
1431   { "modulo",   modulo_args,    1,      &ctor<modulo_cmd>       },
1432   { "move",     move_args,      0,      &ctor<move_cmd>         },
1433   { "null",     no_args,        0,      &ctor<null_cmd>         },
1434   { "nup",      nup_args,       0,      &ctor<nup_cmd>          },
1435   { "paper",    paper_args,     0,      &ctor<paper_cmd>        },
1436   { "rotate",   rotate_args,    0,      &ctor<rotate_cmd>       },
1437   { "scale",    scale_args,     0,      &ctor<scale_cmd>        },
1438   { "scaleto",  scaleto_args,   0,      &ctor<scaleto_cmd>      },
1439   { "select",   no_args,        1,      &ctor<select_cmd>       },
1440   { NULL,       NULL,           0,      NULL    }
1441 };