Sachverhalt:
Sachverhalt:
A. Der 1952 geborene F._, von 1980 bis 1998 als Bauarbeiter/Isoleur tätig, leidet an einer chronischen Schmerzkrankheit, bestehend namentlich aus Schmerzen im linken Knie (nach einer Patellafraktur [1995] und konsekutiver leichtgradiger Femoropatellararthrose) und chronischen unspezifischen Rückenschmerzen, ausserdem an Bronchialasthma und Bluthochdruck. Auf Anmeldung zum Leistungsbezug vom 17. Februar 2000 hin klärte die IV-Stelle des Kantons Luzern den medizinischen und erwerblichen Sachverhalt ab. Mit durch Einspracheentscheid vom 20. Oktober 2003 bestätigter Verfügung vom 30. April 2003 stellte die Verwaltung fest, der Invaliditätsgrad betrage 29 % und erreiche somit kein rentenbegründendes Ausmass.
A. Der 1952 geborene F._, von 1980 bis 1998 als Bauarbeiter/Isoleur tätig, leidet an einer chronischen Schmerzkrankheit, bestehend namentlich aus Schmerzen im linken Knie (nach einer Patellafraktur [1995] und konsekutiver leichtgradiger Femoropatellararthrose) und chronischen unspezifischen Rückenschmerzen, ausserdem an Bronchialasthma und Bluthochdruck. Auf Anmeldung zum Leistungsbezug vom 17. Februar 2000 hin klärte die IV-Stelle des Kantons Luzern den medizinischen und erwerblichen Sachverhalt ab. Mit durch Einspracheentscheid vom 20. Oktober 2003 bestätigter Verfügung vom 30. April 2003 stellte die Verwaltung fest, der Invaliditätsgrad betrage 29 % und erreiche somit kein rentenbegründendes Ausmass.
B. Die gegen den Einspracheentscheid erhobene Beschwerde wies das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern ab (Entscheid vom 18. März 2004).
B. Die gegen den Einspracheentscheid erhobene Beschwerde wies das Verwaltungsgericht des Kantons Luzern ab (Entscheid vom 18. März 2004).
C. F._ lässt Verwaltungsgerichtsbeschwerde führen mit dem Rechtsbegehren, es sei ihm, unter Aufhebung von Einsprache- und kantonalem Gerichtsentscheid, mit Wirkung ab dem 1. Dezember 1999 eine ganze Invalidenrente auszurichten.
Während die IV-Stelle auf Abweisung der Verwaltungsgerichtsbeschwerde schliesst, verzichtet das Bundesamt für Sozialversicherung auf Vernehmlassung.
Das Eidg. Versicherungsgericht zieht in Erwägung:
Das Eidg. Versicherungsgericht zieht in Erwägung:
1. Streitig und zu prüfen ist, ob die Leistungseinschränkungen, denen der Versicherte aufgrund seiner Leiden unterworfen ist, zu einem rentenbegründenden Invaliditätsgrad führen.
1.1 Bei der Prüfung des Anspruchs auf eine Invalidenrente, der allenfalls schon vor dem Inkrafttreten des ATSG am 1. Januar 2003 entstanden ist, wird das anwendbare Recht nach den allgemeinen intertemporalrechtlichen Regeln ermittelt. Danach sind grundsätzlich diejenigen Rechtssätze massgebend, die bei Verwirklichung des zu Rechtsfolgen führenden Sachverhalts galten. Demzufolge ist der Rentenanspruch für die Zeit bis zum 31. Dezember 2002 aufgrund der bisherigen und ab diesem Zeitpunkt nach den neuen Normen zu prüfen (BGE 130 V 445).
1.2 Die am 1. Januar 2004 - und somit nach dem Erlass des Einspracheentscheides vom 20. Oktober 2003 - in Kraft getretenen Änderungen des Bundesgesetzes über die Invalidenversicherung vom 21. März 2003 (4. IVG-Revision) und der Verordnung über die Invalidenversicherung vom 21. Mai 2003 finden keine Anwendung (vgl. BGE 129 V 4 Erw. 1.2 mit Hinweisen).
1.3 Das ATSG brachte hinsichtlich der Invaliditätsbemessung keine substantiellen Änderungen gegenüber der bis zum 31. Dezember 2002 gültig gewesenen Rechtslage (BGE 130 V 343), so dass auch die zur altrechtlichen Regelung ergangene Judikatur weiterhin massgebend ist. Daher schadet es im Ergebnis nicht, dass das kantonale Gericht die Anspruchsprüfung formal allein aufgrund der ab dem 1. Januar 2003 geltenden Bestimmungen vorgenommen hat. Auf die zutreffende Darstellung der massgebenden Normen und Grundsätze durch die Vorinstanz kann sinngemäss verwiesen werden. Dies betrifft namentlich den Begriff der Invalidität (Art. 4 Abs. 1 IVG [sowohl in der bis Ende 2002 als auch in der ab 1. Januar 2003 geltenden Fassung]; Art. 8 Abs. 1 ATSG), den Umfang des Rentenanspruchs (Art. 28 Abs. 1 [in der bis Ende 2003 gültig gewesenen Fassung] und Abs. 1bis IVG [in Kraft gestanden bis Ende 2003]), die Bemessung des Invaliditätsgrades bei erwerbstätigen Versicherten nach der allgemeinen Methode des Einkommensvergleichs (Art. 28 Abs. 2 IVG [in der bis Ende 2002 gültig gewesenen Fassung]; Art. 16 ATSG), sowie die Aufgabe des Arztes im Rahmen der Invaliditätsbemessung (BGE 115 V 134 Erw. 2 mit Hinweisen; AHI 2002 S. 70 Erw. 4b/cc). Ergänzend ist auf die ständige bundesgerichtliche Rechtsprechung zur beweisrechtlichen Würdigung von medizinischen Berichten (BGE 125 V 352 Erw. 3a) hinzuweisen.
1.3 Das ATSG brachte hinsichtlich der Invaliditätsbemessung keine substantiellen Änderungen gegenüber der bis zum 31. Dezember 2002 gültig gewesenen Rechtslage (BGE 130 V 343), so dass auch die zur altrechtlichen Regelung ergangene Judikatur weiterhin massgebend ist. Daher schadet es im Ergebnis nicht, dass das kantonale Gericht die Anspruchsprüfung formal allein aufgrund der ab dem 1. Januar 2003 geltenden Bestimmungen vorgenommen hat. Auf die zutreffende Darstellung der massgebenden Normen und Grundsätze durch die Vorinstanz kann sinngemäss verwiesen werden. Dies betrifft namentlich den Begriff der Invalidität (Art. 4 Abs. 1 IVG [sowohl in der bis Ende 2002 als auch in der ab 1. Januar 2003 geltenden Fassung]; Art. 8 Abs. 1 ATSG), den Umfang des Rentenanspruchs (Art. 28 Abs. 1 [in der bis Ende 2003 gültig gewesenen Fassung] und Abs. 1bis IVG [in Kraft gestanden bis Ende 2003]), die Bemessung des Invaliditätsgrades bei erwerbstätigen Versicherten nach der allgemeinen Methode des Einkommensvergleichs (Art. 28 Abs. 2 IVG [in der bis Ende 2002 gültig gewesenen Fassung]; Art. 16 ATSG), sowie die Aufgabe des Arztes im Rahmen der Invaliditätsbemessung (BGE 115 V 134 Erw. 2 mit Hinweisen; AHI 2002 S. 70 Erw. 4b/cc). Ergänzend ist auf die ständige bundesgerichtliche Rechtsprechung zur beweisrechtlichen Würdigung von medizinischen Berichten (BGE 125 V 352 Erw. 3a) hinzuweisen.
2. 2.1 Die Arbeitsfähigkeit als Grundlage für die Ermittlung des strittigen Invalideneinkommens ist mit Verwaltung und kantonalem Gericht anhand der - auf medizinischer und berufskundlicher Abklärung beruhenden - Stellungnahme der Beruflichen Abklärungsstelle (BEFAS) Horw vom 5. Februar 2003 zu beurteilen. Danach sei der Versicherte in der Lage, leichte, vorwiegend sitzend auszuführende Tätigkeiten mit der Möglichkeit zu kurzzeitigen Haltungswechseln ganztags wahrzunehmen; wegen des Bronchialasthmas dürfe er dabei keinen Stäuben, ätzenden Stoffen und extremen atmosphärischen Bedingungen ausgesetzt sein. Nach einer Einarbeitungszeit von drei bis sechs Monaten vermöge er bei einfachen industriellen Arbeiten im mittel- bis feinmanuellen Bereich (technische Montage, elektrische Installationsarbeiten, Kabelverlegen etc.) eine Leistung von 80 % zu erreichen. Die psychiatrische Diagnose einer anhaltenden somatoformen Schmerzstörung schränke die Leistungsfähigkeit nicht weiter ein. Diese Auffassung wird gestützt durch die sektorielle Begutachtung des Rheumatologen Dr. J._ vom 8. Februar 2001; danach sind körperlich nur leicht belastende Tätigkeiten vollschichtig zumutbar.
2.2 Entgegen der Auffassung der Parteien und auch der Vorinstanz sind die vorliegend zu berücksichtigenden Arztberichte nicht notwendigerweise widersprüchlich, auch wenn der Psychiater Dr. M._ aus der Sicht seines Sachgebietes eine Einschränkung von 40 bis 50 % postuliert (Gutachten vom 10. Dezember 2001) und der behandelnde Internist Dr. G._ mit Bericht vom 28. Mai 2003 unter Verweis auf die somatischen Befunde, die zu einer Schmerzausweitung geführt hätten, sowie einer reaktiv depressiven Entwicklung auch mit Bezug auf leichte Arbeiten den gänzlichen Wegfall der Einsatzmöglichkeiten feststellt: Offenkundig gehen die vorliegenden Einschätzungen von unterschiedlichen Krankheitsbegriffen aus und bezeichnen den Umfang der der Stellungnahme zur Arbeitsfähigkeit zugrunde zu legenden Befunde dementsprechend verschieden. Das in der Medizin verbreitete bio-psycho-soziale Krankheitsmodell (vgl. dazu Christfried-Ulrich Mayer, Schmerz und Arbeitsunfähigkeit, in: Sozialversicherungsrechtstagung 2002, St. Gallen 2002, S. 95) ist weiter gefasst als der für die Belange der Rechtsanwendung massgebende sozialversicherungsrechtliche Begriff der gesundheitlichen Beeinträchtigung. Beruht die Abweichung allein auf der Verwendung unterschiedlicher krankheitsbegrifflicher Prämissen, so liegen keine einander widersprechenden Einschätzungen im Sinne von BGE 125 V 352 Erw. 3a vor. Leistungshemmende Faktoren, die nicht mehr dem Gesundheitsschaden im Rechtssinne zugerechnet werden können, kommen allenfalls im Zusammenhang mit der Frage eines Abzugs nach BGE 126 V 75 zum Tragen (Urteil G. vom 28. Dezember 2004, I 704/03, Erw. 4.1.1 und 4.1.2).
Der Psychiater Dr. M._ begründet seine Einschätzung einer um 40 bis 50 % reduzierten Arbeitsfähigkeit mit einer leichten depressiven Stimmungslage und persönlichen Eigenschaften des Versicherten. Ein aktiveres Leben, welches sich am ehesten durch berufliche Tätigkeit realisieren lasse, werde dem Versicherten helfen, sich aus der regressiven (Partner-)Rolle zu lösen; Verharren in der Regression führe zur Überlastung der Ehefrau, welche bereits über weichteilrheumatische Beschwerden klage. Diese Feststellungen - welche im Übrigen gegenüber der im medizinischen Dossier diskutierten anhaltenden somatoformen Schmerzstörung im Vordergrund stehen - mögen zwar im - therapieorientierten - bio-psycho-sozialen Krankheitsmodell Platz finden. Indes entsprechen sie nicht dem rechtlich massgebenden Begriff des Gesundheitsschadens (vgl. BGE 127 V 299 Erw. 5a, wonach der Rechtsbegriff des Gesundheitsschadens beispielsweise das Vorliegen einer von - etwa psychosozial bedingten - depressiven Verstimmungszuständen klar unterscheidbaren andauernden Depression voraussetzt).
2.3 Entsprechendes gilt für die Befunde des behandelnden Arztes, Dr. G._. Dessen Darlegungen vom 28. Mai 2003, namentlich die Hinweise zu ungünstig verlaufenden Interaktionen zwischen den verschiedenen Leiden (Knieproblematik, Rückenschmerz, Bluthochdruck, Asthma; vgl. auch den Bericht des Rheumatologen Dr. J._ vom 8. Februar 2001, S. 5) werfen nach dem Gesagten die Frage auf, ob der sogenannte leidensbedingte Abzug nicht höher veranschlagt werden müsste als die von Verwaltung und Vorinstanz zugestandenen 15 %. Dieser Punkt muss aber nicht abschliessend geklärt werden, denn der - bezüglich der übrigen Eckdaten zu Recht unbeanstandet gebliebene - Einkommensvergleich führte selbst bei Zugrundelegung des höchstmöglichen Abzuges von 25 % zu einem Invaliditätsgrad von 38 % (statt 29 %), der einen Rentenanspruch ebenfalls ausschlösse.
2.3 Entsprechendes gilt für die Befunde des behandelnden Arztes, Dr. G._. Dessen Darlegungen vom 28. Mai 2003, namentlich die Hinweise zu ungünstig verlaufenden Interaktionen zwischen den verschiedenen Leiden (Knieproblematik, Rückenschmerz, Bluthochdruck, Asthma; vgl. auch den Bericht des Rheumatologen Dr. J._ vom 8. Februar 2001, S. 5) werfen nach dem Gesagten die Frage auf, ob der sogenannte leidensbedingte Abzug nicht höher veranschlagt werden müsste als die von Verwaltung und Vorinstanz zugestandenen 15 %. Dieser Punkt muss aber nicht abschliessend geklärt werden, denn der - bezüglich der übrigen Eckdaten zu Recht unbeanstandet gebliebene - Einkommensvergleich führte selbst bei Zugrundelegung des höchstmöglichen Abzuges von 25 % zu einem Invaliditätsgrad von 38 % (statt 29 %), der einen Rentenanspruch ebenfalls ausschlösse.
3. Die auf einer praktischen und medizinischen Abklärung der verbliebenen Leistungsfähigkeit beruhende Einschätzung der BEFAS, der Beschwerdeführer sei in der Lage, eine geeignete Tätigkeit mit einem Rendement von 80 % zu versehen, trägt - entgegen den vorgetragenen Bestreitungen und Einwendungen - allen Beschwerden Rechnung, die dem hier massgebenden Begriff der gesundheitlichen Beeinträchtigung entsprechen. Auf den der "Noveneingabe" vom 21. Juni 2004 beigelegten Bericht des Spitals X._ vom 4. Juni 2004 kann - seine prozessuale Zulässigkeit (vgl. BGE 127 V 353) einmal offen gelassen - so wenig abgestellt werden wie auf das Schreiben des Dr. G._ vom 5. April 2004, weil diese Unterlagen sich, soweit wesentlich, auf Erhebungen und Feststellungen beziehen, die zeitlich nach dem für die sozialversicherungsrechtliche Beurteilung massgeblichen Datum des Einspracheentscheides vom 20. Oktober 2003 erfolgt sind (BGE 116 V 248 Erw. 1a). Der strittige Einspracheentscheid und der angefochtene vorinstanzliche Entscheid bestehen daher zu Recht.
3. Die auf einer praktischen und medizinischen Abklärung der verbliebenen Leistungsfähigkeit beruhende Einschätzung der BEFAS, der Beschwerdeführer sei in der Lage, eine geeignete Tätigkeit mit einem Rendement von 80 % zu versehen, trägt - entgegen den vorgetragenen Bestreitungen und Einwendungen - allen Beschwerden Rechnung, die dem hier massgebenden Begriff der gesundheitlichen Beeinträchtigung entsprechen. Auf den der "Noveneingabe" vom 21. Juni 2004 beigelegten Bericht des Spitals X._ vom 4. Juni 2004 kann - seine prozessuale Zulässigkeit (vgl. BGE 127 V 353) einmal offen gelassen - so wenig abgestellt werden wie auf das Schreiben des Dr. G._ vom 5. April 2004, weil diese Unterlagen sich, soweit wesentlich, auf Erhebungen und Feststellungen beziehen, die zeitlich nach dem für die sozialversicherungsrechtliche Beurteilung massgeblichen Datum des Einspracheentscheides vom 20. Oktober 2003 erfolgt sind (BGE 116 V 248 Erw. 1a). Der strittige Einspracheentscheid und der angefochtene vorinstanzliche Entscheid bestehen daher zu Recht.
4. Dem Beschwerdeführer ist es - auch mit Blick auf das im Bericht der BEFAS angesprochene Erfordernis, in eine leidensangepasste Tätigkeit eingearbeitet zu werden - unbenommen, Arbeitsvermittlung durch die Invalidenversicherung in Anspruch zu nehmen, sofern die gesetzlichen Voraussetzungen des Art. 18 IVG erfüllt sind.
Demnach erkennt das Eidg. Versicherungsgericht:
Demnach erkennt das Eidg. Versicherungsgericht:
1. Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde wird abgewiesen.
1. Die Verwaltungsgerichtsbeschwerde wird abgewiesen.
2. Es werden keine Gerichtskosten erhoben.
2. Es werden keine Gerichtskosten erhoben.
3. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Verwaltungsgericht des Kantons Luzern, Sozialversicherungsrechtliche Abteilung, der Ausgleichskasse des Schweizerischen Baumeisterverbandes, Zürich und dem Bundesamt für Sozialversicherung zugestellt.
Luzern, 7. Januar 2005
Im Namen des Eidgenössischen Versicherungsgerichts
Der Präsident der IV. Kammer: Der Gerichtsschreiber: