Mystical

• Mystical ist eine Notation, die PostScript-Programme als kreisförmige Strukturen zeichnet, die wie magische Kreise aussehen; in der Dokumentation wird es wie eine Sprache behandelt, tatsächlich ist es aber eher eine visuelle Darstellung von PostScript
• Die Kernstruktur ist der Ring, wobei ausführbare Arrays {}, nicht-ausführbare Arrays [] und Dictionaries << >> durch Umrandungen, Sterne, Dreiecke und Vielecke unterschieden werden
• Text am Rand des Rings und Sigillen verwandeln PostScript-Operatoren, Variablen, Schlüsselwörter, Strings und Namen in symbolische oder verzierte Formen
• mystical.ps rendert Arrays, ausführbare Arrays und Dictionaries als Mystical-Bilder, und mystify.py umhüllt PostScript-Programme mit einer 8 Zoll breiten Mystical-Zeichnung auf einer 8.5x11-Seite und wandelt auch Kommentare um
• Derzeit gibt es keinen Interpreter, der Mystical-Bilder liest und berechnet; Menschen können die Bilder jedoch in PostScript zurückübersetzen und ausführen

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Eine Notation, die PostScript wie einen magischen Kreis zeichnet

• Mystical entstand aus dem Ziel, eine Programmiersprache zu erschaffen, die einem magischen Kreis ähnelt
• Tatsächlich ist es eher eine Methode, PostScript so zu schreiben oder zu zeichnen, dass es wie ein magischer Kreis aussieht
• Installations- und Einführungsdokumente werden separat bereitgestellt
  • installation
  • getting started

Ringbasierte Struktur

• Mystical-Programme bestehen aus Ringen
• Ein Ring ist ein kreisförmiges Band mit innerem und äußerem Rand, in dem Text und Sigillen angeordnet sind
• Der Inhalt des Hauptrings beginnt ganz rechts, also auf 3 Uhr, und verläuft gegen den Uhrzeigersinn
  • Das folgt dem Winkelsystem von PostScript und spiegelt auch die Annahme wider, dass der Ring von außen beschrieben wird
• Unterringe beginnen an dem Punkt, an dem sie mit der Struktur verbunden sind, die sie aufgerufen hat

• Drei Ringtypen

  • Ausführbare Arrays entsprechen in PostScript { }; sie haben innen und außen einfache kreisförmige Umrandungen und enthalten im Inneren eine Sternform
  • Anfangs- und Endpunkt ausführbarer Arrays werden mit einem Symbol markiert, das vom alchemistischen Zeichen für „Werk vollendet“ abgeleitet ist
  • Nicht-ausführbare Arrays entsprechen in PostScript [ ]; sie ähneln ausführbaren Arrays, haben aber keine Sternform
  • Anfangs- und Endpunkte nicht-ausführbarer Arrays werden mit einfachen Dreiecken markiert
  • Dictionaries entsprechen in PostScript << >> und werden als Vielecke mit doppelter äußerer und einfacher innerer Umrandung dargestellt
  • Die Anfangs- und Endmarkierungen von Dictionaries sind dieselben wie bei Arrays
  • Die Reihenfolge der Einträge in einem Dictionary-Bild kann von der Reihenfolge im PostScript-Text abweichen
    • Denn in PostScript bleibt die Einfügereihenfolge in Dictionaries nicht erhalten

• Verschachtelte Strukturen und Einschränkungen

  • Wenn eine Struktur in einer anderen erscheint, führt vom kleinen Kreis oder Punkt am Einfügepunkt eine Linie zum Start- und Endsigill des Unterrings
  • In PostScript können [ ] oder << >> auf Arten verwendet werden, die Mystical schwer verarbeiten kann
  • Formen wie im Beispiel, bei denen Array-Grenzen über Bedingungen oder Verzweigungen hinweg aufgeteilt werden, sollten vermieden werden
  • Befehle wie gsave/grestore oder begin/end können unausgeglichen verwendet werden oder Schleifen überqueren und werden daher als gewöhnliche Sigillen behandelt

Text und Sigillen

• Am Rand eines Rings stehen Text oder Sigillen
• Namen, die in PostScript als /name geschrieben werden, werden in Mystical als Namens-Text oder Sigill dargestellt, das von einem Dreieck umschlossen oder überlagert wird
• PostScript-Strings () werden als Kartusche dargestellt, die den String-Text enthält

• Standard-Sigillen

  • Viele eingebaute Operatoren haben eigene Standard-Sigillen
  • Wenn sie als Operator oder Name auftreten, wird statt Text ein Sigill verwendet; innerhalb von Strings gilt das nicht
  • Standard-Sigillen werden meist aus dem Anfangsbuchstaben des Befehls und einer bildlichen Darstellung des Konzepts zusammengesetzt; einige verwenden anschaulichere Zeichnungen oder standardisierte visuelle Sprachen
  • Die vollständige Liste steht unter Standard Sigils
  • Beispielhaft behandelte Operatorkategorien
    • dup, copy, add, mul, neg
    • for, forall, repeat
    • if, ifelse, Vergleichsoperatoren
    • moveto, lineto, arc, curveto, stroke, fill
    • gsave, grestore, translate, scale, rotate
    • Operatoren zum Setzen und Abfragen von Farben
    • dict, begin, end, def, get, put, length

• Benutzerdefinierte Sigillen

  • Sigillen für neue Funktionen oder Namen können zur Laufzeit zu sigil_bank hinzugefügt werden
  • Benutzerdefinierte Sigillen müssen in ein Einheitsquadrat mit Ursprung im Zentrum passen; Koordinatenwerte dürfen 0.5 nicht überschreiten
  • Zur Vereinfachung kann das Koordinatensystem transformiert werden
  • Wenn statt stroke nstroke verwendet wird, entsteht derselbe kalligrafische Effekt wie bei Standard-Sigillen
  • Sigillen für benutzerdefinierte Variablen können nach jedem beliebigen Sigill-System entworfen werden
  • Die Beispiele verwenden überwiegend letter collision, inspiriert vom Chaos-Magick-System von Spare
  • Auch kameas, wheels, Square Word Calligraphy, Circular Gallifreyan, sitelen sitelen, Bilder, Wortspiele usw. sind möglich
  • Neue Namen, die von offiziellen Operatoren abgeleitet sind, können das Standard-Sigill dieses Operators enthalten

Kombinierte Notation für /name { ring } def

• Für def gibt es ein eigenes Sigill, aber das Muster, einen Namen zu pushen, eine Funktion zu pushen und diese dann unter diesem Namen zu definieren, kommt häufig vor
• Mystical bietet dafür eine spezielle Syntax für die Form /name { ring } def
  • Das gewöhnliche Namens-Dreieck wird verwendet
  • Das Ende der Verbindungsline liegt direkt unter dem Namen
  • Das def-Sigill entfällt vollständig
• Diese Syntax wurde zur Vereinfachung auch auf die beiden anderen Ringtypen erweitert
• Wenn def auf andere Weise verwendet wird, bleibt das normale def-Sigill erhalten
• Eine ähnliche kombinierte Notation für /name { ring } innerhalb eines Dictionaries wurde erwogen, aber nicht übernommen, weil sie leicht falsch verarbeitet werden könnte

Umgang mit Kommentaren

• Kommentare in Mystical werden als kleiner Text in einer unvollständigen Sprechblase dargestellt, die auf einen bestimmten Punkt im Programm zeigt
• Echte PostScript-Kommentare verschwinden, bevor der Mystical-Renderer sie sieht; daher wandelt mystify.py Kommentare in eine erkennbare Code-Sequenz um
• Zum Beispiel wird ein Kommentar wie % Show a standard message, centered horizontally in folgende Form umgewandelt
  • (Show a standard message, centered horizontally) /mystical_comment_flag pop pop
• Der Renderer kann dieses Muster erkennen und als Mystical-Kommentar darstellen

Beispielalgorithmen

• Die Abbildung oben auf der Seite zeigt ein Quicksort-Beispiel
• Es ist auch ein Beispiel für den GCD-Algorithmus von Euklid enthalten
  • Dieses Beispiel verwendet die Funktion /arg {exch def} def aus dmmlib

Funktionen zur Erzeugung von Mystical-Bildern

• Alle Funktionen sind in mystical.ps definiert
• mystical
  • Nimmt Arrays, ausführbare Arrays und Dictionaries entgegen und rendert sie in Mystical-Form
  • Geht bei Bedarf auch in Unterstrukturen hinab und zeichnet diese
  • Das Gesamtbild wird auf den Einheitskreis skaliert
• mystical_evoke
  • Wie mystical, nimmt aber einen Namen als Eingabe, der im aktuellen Dictionary nachgeschlagen wird
• mystical_evoke_label
  • Ähnlich wie mystical_evoke, fügt oben jedoch eine kombinierte Name-Definitions-Notation hinzu
  • Das Bild wird gedreht, damit das Namens-Sigill aufrecht erscheint
• Für alle drei Funktionen gibt es auch Versionen mit dem Suffix _unscaled
  • Diese Versionen überspringen den Skalierungsschritt
  • Da die Ringdicke 1 Einheit beträgt, werden die Bilder ziemlich groß
• Die Verwendung ist in den Mystical usage notes beschrieben

Programm zur Erzeugung von Mystical-Bildern

• Derzeit wird nur ein einziges Programm bereitgestellt: das Python-Skript mystify.py
• mystify.py erledigt zwei Aufgaben
  • Es umhüllt ein komplettes PostScript-Programm mit Code, der es als Mystical-Programm zeichnet, und platziert es mittig auf einer 8.5x11-Seite mit 8 Zoll Breite
  • Es wandelt PostScript-Kommentarzeilen, die mit % beginnen, in Mystical-Kommentare um
• Kommentare ganz am Anfang der Datei werden nicht umgewandelt
  • Beispiel: %!PS
• Benachbarte Kommentarzeilen mit derselben Einrückung werden als ein langer Kommentar mit Zeilenumbrüchen behandelt

• Layout-Einschränkungen

  • Der aktuelle Code berechnet ein Layout, das Kollisionen zwischen Unterkreisen vermeidet
  • Die Berechnung ist übervorsichtig, sodass die meisten Programme sehr weit auseinandergezogen werden können
  • Die Seitenbeispiele wurden erzeugt, indem die Parsing- und Layout-Funktionen mystical_get_spell und mystical_make_evocation_ligature ausgeführt, das Ergebnis anschließend angepasst und draw_sigil sowie draw_link aufgerufen wurden
  • Das Standard-Layout soll künftig verbessert werden

Kann man es als Sprache betrachten?

• Derzeit ist Mystical eine Methode, PostScript-Programme zu zeichnen
• Es gibt keinen Interpreter, der Mystical-Bilder als Eingabe nimmt und die entsprechende Berechnung ausführt
• Ein Mensch könnte ein Mystical-Bild lesen und ausführen oder, wahrscheinlicher, es zunächst in ein PostScript-Programm zurückverwandeln und dann ausführen

Möglichkeit der Anwendung auf andere Sprachen

• Dieser Ansatz scheint sich auch auf operator-only languages wie Forth anwenden zu lassen
• Für Sprachen mit komplexerer Satzstruktur könnte die Anwendung schwierig sein
• Es ist unklar, ob es zu komplex würde, für jede geschweifte Klammer oder Einrückung einen neuen Ring zu erzeugen

Download

• Download on github
• Download on codeberg