2D-Plan: Strichmuster (Umriss/Linie/Bogen) im nativen wgpu-Renderer zeichnen

Papier-mm-Strichmuster (dash) wurden bisher komplett ignoriert und immer
durchgezogen gerendert — im nativen 2D-Fenster gab es dafür bislang gar keinen
Mechanismus. `split_dash` portiert den bereits für Schraffuren bewährten
`applyDashRuns`-Algorithmus (glPlanHatch.ts) nach Rust und zerlegt einen
Linienzug in seine "an"-Teilstücke; die Phase läuft dabei über bereits
verkettete Zeichnungszüge UND über die neu adaptiv tessellierten Bögen
hinweg durch, sodass z. B. der gestrichelte Türschwenk-Bogen gleichmäßig
gestrichelt bleibt statt an jedem Segment neu anzusetzen.
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2026-07-02 21:45:57 +02:00
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+225 -10
View File
@@ -67,6 +67,120 @@ pub(crate) fn tessellate_arc(center: Point, from: Point, to: Point, r: f32, px_p
pts
}
/// Faktor Papier-mm -> Modell-Meter fuer ALLGEMEINE Linien-/Bogen-Striche, bei
/// der Referenz-Skala `paper_scale_n = 100` des Renderers (siehe `gpu::Renderer`
/// und `toRenderScene.ts`s `MM_TO_M`): `N/1000`. Bewusst NICHT die Hatch-
/// spezifische `DASH_MM_TO_M`-Konstante aus `glPlanHatch.ts` (die ist an die
/// Musterkachel gekoppelt, nicht an den Papier-Massstab).
const DASH_MM_TO_M: f32 = 100.0 / 1000.0;
/// Portiert `applyDashRuns` (`src/plan/glPlan/glPlanHatch.ts`) auf Modell-Meter-
/// Punktzuege: zerlegt EINEN zusammenhaengenden Lauf entlang eines Strichmusters
/// (Papier-mm, `DASH_MM_TO_M`-Referenz) in seine durchgezogenen Teilstuecke. Die
/// Phase laeuft ENTLANG DES GESAMTEN LAUFS durch (ueber Stuetzpunkt-Ecken
/// hinweg) — wichtig fuer bereits verkettete Umriss-/Zeichnungszuege UND fuer
/// die neu adaptiv tessellierten Boegen. Ungerade Musterlaenge wird verdoppelt
/// (Standard-Dash-Semantik). Leeres/ungueltiges Muster oder <2 Punkte -> EIN
/// Stueck (unveraendert, durchgezogen).
fn split_dash(pts: &[Point], dash: &[f32]) -> Vec<Vec<Point>> {
let pat: Vec<f32> = dash
.iter()
.copied()
.map(|d| d.max(0.0) * DASH_MM_TO_M)
.filter(|d| *d > 0.0)
.collect();
if pat.is_empty() || pts.len() < 2 {
return vec![pts.to_vec()];
}
let cycle: Vec<f32> = if pat.len() % 2 == 0 {
pat.clone()
} else {
[pat.as_slice(), pat.as_slice()].concat()
};
let total: f32 = cycle.iter().sum();
if total <= 1e-9 {
return vec![pts.to_vec()];
}
let mut out: Vec<Vec<Point>> = Vec::new();
let mut idx = 0usize;
let mut dash_left = cycle[0];
let mut on = true;
let mut piece: Option<Vec<Point>> = Some(vec![pts[0]]);
for w in pts.windows(2) {
let mut a = w[0];
let b = w[1];
let mut seg_len = ((b[0] - a[0]).powi(2) + (b[1] - a[1]).powi(2)).sqrt();
if seg_len < 1e-12 {
continue;
}
let ux = (b[0] - a[0]) / seg_len;
let uy = (b[1] - a[1]) / seg_len;
while seg_len > 1e-9 {
let step = seg_len.min(dash_left);
let mid = [a[0] + ux * step, a[1] + uy * step];
if on {
if piece.is_none() {
piece = Some(vec![a]);
}
piece.as_mut().unwrap().push(mid);
}
a = mid;
seg_len -= step;
dash_left -= step;
if dash_left <= 1e-9 {
if on {
if let Some(p) = piece.take() {
if p.len() >= 2 {
out.push(p);
}
}
}
on = !on;
idx += 1;
dash_left = cycle[idx % cycle.len()];
if on {
piece = Some(vec![a]);
}
}
}
}
if let Some(p) = piece.take() {
if p.len() >= 2 {
out.push(p);
}
}
out
}
/// Zeichnet einen Linienzug entweder als EINEN gehrten Streifen (kein/leeres
/// Muster) oder — bei gesetztem `dash` — als seine durchgezogenen Teilstuecke
/// (`split_dash`), je einzeln offen gestrichen. Vereinfachung: ein gestrichelter
/// GESCHLOSSENER Umriss (`closed=true`) wird trotzdem als offene Teilstuecke
/// gezeichnet — der Ring-Schluss braucht bei einer Dash-Luecke ohnehin keine
/// durchgehende Gehrung.
fn stroke_dashed_or_solid(
geo: &mut GpuGeometry,
pts: &[Point],
closed: bool,
color: Rgba,
stroke_mm: f32,
dash: Option<&[f32]>,
bounds: &mut Bounds,
) {
match dash {
Some(d) if !d.is_empty() => {
for piece in split_dash(pts, d) {
if piece.len() >= 2 {
geo.stroke_polyline(&piece, false, color, stroke_mm, bounds);
}
}
}
_ => geo.stroke_polyline(pts, closed, color, stroke_mm, bounds),
}
}
/// Signierte Flaeche (Shoelace); >0 = CCW (Modell-Y nach oben).
fn signed_area(pts: &[Point]) -> f32 {
let mut a = 0.0f32;
@@ -427,12 +541,11 @@ pub fn compile_scene_scaled(scene: &Scene, px_per_m: f32) -> GpuGeometry {
for poly in &scene.fills {
compile_fill(&mut geo, poly, &mut bounds);
}
// 2) Umrisse (geschlossene Ringe als EIN gehrter Streifen, inkl. Schluss-Kante).
// `dash` existiert bereits im Typ (siehe `types::Outline`), wird aber erst
// mit der Dash-Zerlegung (Welle 2) beruecksichtigt.
// 2) Umrisse (geschlossene Ringe als EIN gehrter Streifen, inkl. Schluss-Kante
// — ausser bei Dash, siehe `stroke_dashed_or_solid`).
for o in &scene.outlines {
if o.width_mm > 0.0 && o.pts.len() >= 2 {
geo.stroke_polyline(&o.pts, true, o.color, o.width_mm, &mut bounds);
stroke_dashed_or_solid(&mut geo, &o.pts, true, o.color, o.width_mm, o.dash.as_deref(), &mut bounds);
}
}
// 3) Offene Polylinien (verbundene Umrisskanten / 2D-Zeichnungszuege) als EIN
@@ -440,12 +553,11 @@ pub fn compile_scene_scaled(scene: &Scene, px_per_m: f32) -> GpuGeometry {
// Stumpfkappen (closed=false).
for pl in &scene.polylines {
if pl.width_mm > 0.0 && pl.pts.len() >= 2 {
geo.stroke_polyline(&pl.pts, false, pl.color, pl.width_mm, &mut bounds);
stroke_dashed_or_solid(&mut geo, &pl.pts, false, pl.color, pl.width_mm, pl.dash.as_deref(), &mut bounds);
}
}
// 4) Kreisboegen: zoomabhaengig in eine Punktfolge zerlegt (`tessellate_arc`),
// dann wie eine offene Polylinie gestrichen. `dash` wird (noch) ignoriert
// (durchgezogen gezeichnet) — die Zerlegung in Teilstriche folgt in Welle 2.
// dann wie eine offene Polylinie gestrichen (mit oder ohne Dash).
for a in &scene.arcs {
compile_arc(&mut geo, a, px_per_m, &mut bounds);
}
@@ -482,18 +594,18 @@ fn compile_arc(geo: &mut GpuGeometry, a: &Arc, px_per_m: f32, bounds: &mut Bound
return;
}
let pts = tessellate_arc(a.center, a.from, a.to, a.r, px_per_m);
geo.stroke_polyline(&pts, false, a.color, a.width_mm, bounds);
stroke_dashed_or_solid(geo, &pts, false, a.color, a.width_mm, a.dash.as_deref(), bounds);
}
fn compile_line(geo: &mut GpuGeometry, l: &Line, bounds: &mut Bounds) {
let w = if l.width_mm > 0.0 { l.width_mm } else { 0.18 };
geo.stroke_polyline(&[l.a, l.b], false, l.color, w, bounds);
stroke_dashed_or_solid(geo, &[l.a, l.b], false, l.color, w, l.dash.as_deref(), bounds);
}
#[cfg(test)]
mod tests {
use super::*;
use crate::types::Arc;
use crate::types::{Arc, Outline};
// --- tessellate_arc: adaptive Bogen-Zerlegung ----------------------------
@@ -535,6 +647,34 @@ mod tests {
assert!(fine.len() - 1 <= 512, "max. 512 Segmente erwartet");
}
// --- split_dash: geometrische Strichmuster-Zerlegung ---------------------
#[test]
fn split_dash_gerade_linie_erwartete_stueckzahl_und_laenge() {
let pts = [[0.0, 0.0], [10.0, 0.0]];
// 10mm/10mm bei Referenz-Skala (DASH_MM_TO_M=0.1) -> 1m/1m Zyklus,
// 10m Gesamtlaenge -> 5 "an"-Stuecke a 1m (50% Tastverhaeltnis).
let pieces = split_dash(&pts, &[10.0, 10.0]);
assert_eq!(pieces.len(), 5, "5 an-Stuecke erwartet");
let total: f32 = pieces
.iter()
.map(|p| {
p.windows(2)
.map(|w| ((w[1][0] - w[0][0]).powi(2) + (w[1][1] - w[0][1]).powi(2)).sqrt())
.sum::<f32>()
})
.sum();
assert!((total - 5.0).abs() < 1e-3, "Gesamtlaenge der an-Stuecke ~5m, war {total}");
}
#[test]
fn split_dash_leeres_muster_unveraendert() {
let pts = [[0.0, 0.0], [3.0, 4.0], [10.0, 4.0]];
let pieces = split_dash(&pts, &[]);
assert_eq!(pieces.len(), 1);
assert_eq!(pieces[0], pts.to_vec());
}
// --- compile_scene_scaled: End-zu-End-Verdrahtung -------------------------
#[test]
@@ -555,4 +695,79 @@ mod tests {
assert!(!geo.line_verts.is_empty(), "Bogen sollte Linien-Vertices erzeugen");
assert!(!geo.line_idx.is_empty(), "Bogen sollte Linien-Indizes erzeugen");
}
#[test]
fn dash_reduziert_indexanzahl_gegenueber_durchgezogenem_umriss() {
let ring = vec![[0.0, 0.0], [4.0, 0.0], [4.0, 4.0], [0.0, 4.0]];
let solid = Scene {
outlines: vec![Outline {
pts: ring.clone(),
color: [0.0, 0.0, 0.0, 1.0],
width_mm: 0.2,
dash: None,
}],
..Default::default()
};
let dashed = Scene {
outlines: vec![Outline {
pts: ring,
color: [0.0, 0.0, 0.0, 1.0],
width_mm: 0.2,
dash: Some(vec![10.0, 10.0]),
}],
..Default::default()
};
let geo_solid = compile_scene_scaled(&solid, PX_PER_M);
let geo_dashed = compile_scene_scaled(&dashed, PX_PER_M);
assert!(!geo_solid.line_idx.is_empty());
assert!(!geo_dashed.line_idx.is_empty());
assert_ne!(
geo_solid.line_idx.len(),
geo_dashed.line_idx.len(),
"gestrichelter Umriss sollte eine andere (geringere) Indexanzahl als der durchgezogene ergeben"
);
}
/// Gesamtlaenge eines offenen Punktzugs (Modell-Meter).
fn polyline_len(pts: &[Point]) -> f32 {
pts.windows(2)
.map(|w| ((w[1][0] - w[0][0]).powi(2) + (w[1][1] - w[0][1]).powi(2)).sqrt())
.sum()
}
#[test]
fn gestrichelter_tuerschwenk_bogen_kein_panic_und_kuerzere_deckung() {
// Spiegelt den echten Anwendungsfall (Tuerschwenk-Boegen, dash 0.06/0.04mm).
let center = [0.0, 0.0];
let from = [1.0, 0.0];
let to = [0.0, 1.0];
let dash = vec![0.06, 0.04];
let scene = Scene {
arcs: vec![Arc {
center,
from,
to,
r: 1.0,
color: [0.1, 0.1, 0.1, 1.0],
width_mm: 0.05,
dash: Some(dash.clone()),
}],
..Default::default()
};
// Rundlauf durch die volle Pipeline: darf nicht paniken, muss Geometrie liefern.
let geo = compile_scene_scaled(&scene, PX_PER_M);
assert!(!geo.line_idx.is_empty(), "gestrichelter Bogen sollte trotzdem Geometrie erzeugen");
// Geometrische Invariante an den Bausteinen selbst: die Summe der "an"-
// Stuecke deckt WENIGER Bogenlaenge ab als der volle (durchgezogene) Bogen.
let arc_pts = tessellate_arc(center, from, to, 1.0, PX_PER_M);
let full_len = polyline_len(&arc_pts);
let pieces = split_dash(&arc_pts, &dash);
assert!(pieces.len() > 1, "sollte in mehrere an-Stuecke gesplittet werden");
let on_len: f32 = pieces.iter().map(|p| polyline_len(p)).sum();
assert!(
on_len < full_len,
"gestrichelte Deckung ({on_len}) sollte kuerzer als der volle Bogen ({full_len}) sein"
);
}
}
+12 -7
View File
@@ -5,14 +5,18 @@
// einen GPU-Glyphen-Atlas (glyphon/cosmic-text), keine Vektor-Ersatzschrift.
//
// Das erzeugte Objekt matcht 1:1 die serde-Structs render2d::types::Scene
// { fills:[{pts,color}], outlines:[{pts,color,widthMm}], polylines:[{pts,color,widthMm}],
// arcs:[{center,from,to,r,color,widthMm,dash}], lines:[{a,b,color,widthMm}],
// texts:[{pos,content,sizeMm,color,align}] }
// { fills:[{pts,color}], outlines:[{pts,color,widthMm,dash}],
// polylines:[{pts,color,widthMm,dash}], arcs:[{center,from,to,r,color,widthMm,dash}],
// lines:[{a,b,color,widthMm,dash}], texts:[{pos,content,sizeMm,color,align}] }
// mit Point = [x,y] (Meter) und Rgba = [r,g,b,a] (0..1).
//
// Bögen werden NICHT hier tessellliert (anders als früher): der Rust-Renderer
// zerlegt sie zoomabhängig (`tessellate::tessellate_arc`), damit sie bei jeder
// Vergrößerung glatt bleiben statt sichtbare Facetten zu zeigen.
// Vergrößerung glatt bleiben statt sichtbare Facetten zu zeigen. Strichmuster
// (`dash`, mm Papier) werden ebenfalls unverändert durchgereicht — das geometrische
// Zerschneiden in Teilstücke (`applyDashRuns`-Algorithmus) passiert erst NACH der
// Bogen-Tessellierung in Rust (`tessellate::split_dash`), damit die Phase über die
// gesamte (ggf. verkettete oder adaptiv tessellierte) Strecke durchläuft.
import type { Plan, Primitive } from "./generatePlan";
import { applyDashRuns, buildHatchRuns } from "./glPlan/glPlanHatch";
@@ -254,10 +258,11 @@ export function planToRenderScene(plan: Plan): RScene {
if (curPts && curSrc && curPts.length >= 2) {
const col = toRgba(curSrc.color ?? DEFAULT_LINE, 1) ?? [0.1, 0.1, 0.1, 1];
const closed = curPts.length > 2 && samePt(curPts[0], curPts[curPts.length - 1]);
const dash = curSrc.dash ?? null;
if (closed) {
outlines.push({ pts: curPts.slice(0, -1), color: col, widthMm: curSrc.weightMm });
outlines.push({ pts: curPts.slice(0, -1), color: col, widthMm: curSrc.weightMm, dash });
} else {
polylines.push({ pts: curPts, color: col, widthMm: curSrc.weightMm });
polylines.push({ pts: curPts, color: col, widthMm: curSrc.weightMm, dash });
}
}
curPts = null;
@@ -318,7 +323,7 @@ export function planToRenderScene(plan: Plan): RScene {
// Genuin einzelnes Segment (Türblatt, Referenzlinie, Symbol) → Stumpfkappen ok.
flushRun();
const col = toRgba(p.color ?? DEFAULT_LINE, 1) ?? [0.1, 0.1, 0.1, 1];
lines.push({ a: [p.a.x, p.a.y], b: [p.b.x, p.b.y], color: col, widthMm: p.weightMm });
lines.push({ a: [p.a.x, p.a.y], b: [p.b.x, p.b.y], color: col, widthMm: p.weightMm, dash: p.dash ?? null });
}
} else if (p.kind === "arc") {
flushRun();