karim/DOSSIER-STANDALONE
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Nordstern-3D: Live-Schnittebene mit schraffierten Schnittflaechen

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Der 3D-Viewport kann das Modell jetzt live an einer vertikalen Ebene
aufschneiden (Overlay-Button 'Schnittebene', MVP: Ebene durch die
Modellmitte, Blick +Y):
- Globals um section_plane vec4 erweitert (xyz=Normale, w=-n*p; Enable
  in mode.y); MESH_/GRID_WGSL discarden Fragmente vor der Ebene
  (world_pos als neuer Varying) - Flaechen, Kanten, Grid, Highlight.
- section_fill.rs (neu): build_cut_caps ruft cut_section und trianguliert
  jedes (u,v)-Rechteck zurueck in Weltkoordinaten ([x,y,z,u,v]).
- CAP_WGSL: prozedurale 45-Grad-Diagonalschraffur aus (u,v) in Modell-
  Metern (fwidth-AA), Tinte auf Papier wie die 2D-Konvention; eigene
  cap_pipeline (CullMode::None, Depth-Bias Richtung Kamera gegen
  Z-Fighting), gezeichnet nach den Flaechen, nicht geclippt.
- web.rs cached walls/slabs; set_section_plane(active, p, n) aktualisiert
  Uniform + Caps; set_model baut Caps bei aktivem Schnitt neu.
- useWasm3dRenderer.setSectionPlane + Toggle in Wasm3DViewport.

Bekannte Luecken (dokumentiert): Oeffnungen im 3D-Solid nicht ausgespart
(cut_section spart aus -> Mismatch bei Schnitt durchs Fenster; wird mit
dem Boolean-Loecher-Slice geloest), nur vertikale Ebenen, ein globales
Muster (per-Bauteil = Stufe 2). cargo 56 Tests + naga-WGSL-Validierung,
222 vitest gruen, WASM neu gebaut (pkg3d gitignored).
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Karim
2026-07-04 15:08:41 +02:00
parent 07042ebc75
commit 77f32f14ce
8 changed files with 499 additions and 17 deletions
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src-tauri/render3d/src/shaders.rs
+95 -13
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@@ -31,12 +31,13 @@
/// + Lambert-Directional — GPU-Aequivalent eines Architektur-Massenmodell-Lichts.
pub const MESH_WGSL: &str = r#"
struct Globals {
view_proj : mat4x4<f32>,
light_dir : vec4<f32>,
sky_color : vec4<f32>,
ground_color : vec4<f32>,
sun_color : vec4<f32>,
mode : vec4<f32>,
view_proj : mat4x4<f32>,
light_dir : vec4<f32>,
sky_color : vec4<f32>,
ground_color : vec4<f32>,
sun_color : vec4<f32>,
mode : vec4<f32>,
section_plane : vec4<f32>,
};
@group(0) @binding(0) var<uniform> globals : Globals;
@@ -50,6 +51,7 @@ struct VsOut {
@builtin(position) clip_pos : vec4<f32>,
@location(0) world_normal : vec3<f32>,
@location(1) color : vec3<f32>,
@location(2) world_pos : vec3<f32>,
};
@vertex
@@ -58,11 +60,21 @@ fn vs_main(in : VsIn) -> VsOut {
out.clip_pos = globals.view_proj * vec4<f32>(in.position, 1.0);
out.world_normal = in.normal;
out.color = in.color;
out.world_pos = in.position;
return out;
}
@fragment
fn fs_main(in : VsOut) -> @location(0) vec4<f32> {
// Live-Schnitt: mode.y > 0.5 aktiviert die Kappung. section_plane.xyz =
// Ebenennormale (= Blickrichtung), .w = -dot(n, point). depth > 0 heisst
// "hinter der Ebene" (in Blickrichtung) -> dieses Material wird weggeschnitten,
// die Schnittflaechen-Caps (cap_pipeline) fuellen die entstehende Wunde.
if (globals.mode.y > 0.5) {
if (dot(in.world_pos, globals.section_plane.xyz) + globals.section_plane.w > 0.0) {
discard;
}
}
let n = normalize(in.world_normal);
let l = normalize(globals.light_dir.xyz);
let style = globals.mode.x;
@@ -120,12 +132,13 @@ fn fs_main(in : VsOut) -> @location(0) vec4<f32> {
/// gemeinsamen Tiefenpuffer, sodass das Modell das Gitter korrekt verdeckt.
pub const GRID_WGSL: &str = r#"
struct Globals {
view_proj : mat4x4<f32>,
light_dir : vec4<f32>,
sky_color : vec4<f32>,
ground_color : vec4<f32>,
sun_color : vec4<f32>,
mode : vec4<f32>,
view_proj : mat4x4<f32>,
light_dir : vec4<f32>,
sky_color : vec4<f32>,
ground_color : vec4<f32>,
sun_color : vec4<f32>,
mode : vec4<f32>,
section_plane : vec4<f32>,
};
@group(0) @binding(0) var<uniform> globals : Globals;
@@ -136,7 +149,8 @@ struct VsIn {
struct VsOut {
@builtin(position) clip_pos : vec4<f32>,
@location(0) color : vec3<f32>,
@location(0) color : vec3<f32>,
@location(1) world_pos : vec3<f32>,
};
@vertex
@@ -144,11 +158,79 @@ fn vs_main(in : VsIn) -> VsOut {
var out : VsOut;
out.clip_pos = globals.view_proj * vec4<f32>(in.position, 1.0);
out.color = in.color;
out.world_pos = in.position;
return out;
}
@fragment
fn fs_main(in : VsOut) -> @location(0) vec4<f32> {
// Gleiche Kappung wie die Mesh-Pipeline: Grid-, Modell-Kanten- und
// Highlight-Linien (alle teilen diesen Shader) werden an der Schnittebene
// weggeschnitten, damit auf der abgeschnittenen Seite keine Kanten stehen
// bleiben (mode.y > 0.5 = aktiv).
if (globals.mode.y > 0.5) {
if (dot(in.world_pos, globals.section_plane.xyz) + globals.section_plane.w > 0.0) {
discard;
}
}
return vec4<f32>(in.color, 1.0);
}
"#;
/// WGSL der Schnittflaechen-Kappen (Cut-Caps, section_fill.rs / gpu::cap_pipeline).
/// Eigene TriangleList-Pipeline: schlankes Vertex-Layout [pos vec3, uv vec2],
/// dieselbe `Globals`-Bind-Group (group(0) binding(0)) wie Mesh/Grid. Die Caps
/// werden NICHT geclippt (sie SIND die Schnittflaeche). Fragment: prozedurale
/// 45-Grad-Diagonalschraffur aus den Ebenen-Koordinaten (u,v) in Modell-Metern —
/// dunkle Tinte auf hellem Papier, passend zur 2D-Schnittkonvention.
pub const CAP_WGSL: &str = r#"
struct Globals {
view_proj : mat4x4<f32>,
light_dir : vec4<f32>,
sky_color : vec4<f32>,
ground_color : vec4<f32>,
sun_color : vec4<f32>,
mode : vec4<f32>,
section_plane : vec4<f32>,
};
@group(0) @binding(0) var<uniform> globals : Globals;
struct VsIn {
@location(0) position : vec3<f32>,
@location(1) uv : vec2<f32>,
};
struct VsOut {
@builtin(position) clip_pos : vec4<f32>,
@location(0) uv : vec2<f32>,
};
@vertex
fn vs_main(in : VsIn) -> VsOut {
var out : VsOut;
out.clip_pos = globals.view_proj * vec4<f32>(in.position, 1.0);
out.uv = in.uv;
return out;
}
@fragment
fn fs_main(in : VsOut) -> @location(0) vec4<f32> {
// 45-Grad-Diagonalschraffur in Modell-Metern: Linien bei ganzzahligen
// Vielfachen von `spacing` entlang (u + v). `dist` = Abstand (in Einheiten
// von `spacing`) zur naechsten Linie; `fwidth` liefert eine bildschirm-
// groessenrichtige Kantenglaettung (kein Aliasing bei flachem Blickwinkel).
let spacing = 0.08; // Linienabstand ~8 cm
let half = 0.004; // halbe Linienbreite ~4 mm (Strich ~8 mm)
let ink = vec3<f32>(0.06, 0.06, 0.06);
let paper = vec3<f32>(0.94, 0.94, 0.94);
let s = (in.uv.x + in.uv.y) / spacing;
let frac = fract(s);
let dist = min(frac, 1.0 - frac); // 0 auf der Linie
let half_s = half / spacing;
let aa = max(fwidth(s), 1e-5);
let line = 1.0 - smoothstep(half_s, half_s + aa, dist);
let color = mix(paper, ink, line);
return vec4<f32>(color, 1.0);
}
"#;