2D-Plan-Renderer auf WebGL2 (GPU) + akkumulierter Funktionsstand

Neuer GPU-Renderer fuer den Grundriss (src/plan/glPlan/): Earcut-Tessellierung
(konkav-faehig), gehrte Linienzuege (Miter), echte Papier-mm-Strichbreiten im
Massstab (repliziert den SVG-printStrokeVb-Pfad), Hybrid mit scharfem SVG-Text-
Overlay. GPU ist der Standardpfad; der SVG-Renderer bleibt automatischer Fallback,
falls WebGL2/Shader nicht verfuegbar sind. Imperativer Pan (rAF + CSS-transform)
fuer fluessige Interaktion ohne React-Re-Render je Frame.

Enthaelt zudem den bisher nicht committeten Arbeitsstand des Browser-BIM
(Oeffnungen, Treppen, Raeume, Decken, DXF-Export, Materialbibliothek, Kontext-
Import, Tauri-Compute-Boundary-PoC).
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2026-07-02 00:12:39 +02:00
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# Architektur-Pivot: Tauri + Rust-Backend (2026-07-01)
## Entscheidung
**Alte Welt:** Browser-CAD (React/Vite + WebGL/three.js)
**Neue Welt:** Desktop Tauri-App (React/Vite Frontend + Rust-Backend + **wgpu 3D-Rendering**)
**Grund:** Komplexe Möbel mit vielen Polygonen (100k+) + mehrere parallele rechenintensive Ops → WebGL/three.js wird zum Bottleneck. **wgpu** (low-level GPU-API auf Vulkan/Metal/DX12) + Rust-Compute skaliert native.
**Scope:** Desktop-only Release (Milestone 1). WASM-Fallback für Browser später wenn gebraucht.
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## Post-Migration Stack
### Frontend (React/Vite — Komponenten + State, unverändert)
```
src/
App.tsx ← Shell-Komponente
compute/index.ts ← Compute-Boundary (neu)
model/types.ts ← Semantisches Modell
commands/ ← Befehlssystem
panels/ ← UI-Panels
plan/PlanView.tsx ← 2D-SVG-Rendering
viewport/Viewport3D.tsx ← three.js 3D-Display
ui/ ← Topbar, Dialogs, etc.
state/ ← Redux-Slices (project, selection, view, layout)
...
```
**Rolle:** User-Input-Handling, 2D/3D-Darstellung (Display-Layer), State-Management.
### Backend (Rust/Tauri — neu)
```
src-tauri/
src/
main.rs ← Tauri window + invoke-handler registration
geometry.rs ← compute_joins(), kernel2d(), etc.
parsers/
dwg.rs ← DXF/DWG-Geometrie-Parsing
dxf.rs
sia/
room_detection.rs ← detectRooms() (SIA-416)
...
Cargo.toml ← Dependencies (serde, tauri, …)
```
**Rolle:** Rechenintensive Ops, Geometrie-Kernel, Parsing, SIA-Raumerkennung.
### IPC: Tauri invoke (async, serde)
```typescript
// Frontend ruft Rust auf
const result = await invoke<JoinInfo[]>('compute_joins', { walls, joints });
// Rust bearbeitet + serialisiert Ergebnis
#[tauri::command]
async fn compute_joins(input: JoinInput) -> Result<JoinOutput, String> {
geometry::compute_joins(input).map_err(|e| e.to_string())
}
```
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## Compute-Boundary (Key Design)
**Neue Datei:** `src/compute/index.ts` — einziger Eingang für rechenintensive Ops.
```typescript
// Beispiel-Schnittstellen
export async function computeJoins(walls: Wall[], joints: Array<[number, number]>): Promise<JoinInfo[]> { }
export async function computeKernel2D(op: 'offset'|'trim', geom: Polyline, ): Promise<Polyline[]> { }
export async function detectRooms(): Promise<Room[]> { }
export async function parseShapeFromDwg(): Promise<DwgGeometry> { }
```
**Hinter der Boundary:**
1. Versuche Tauri invoke zu Rust (`#[tauri::command]`)
2. Fallback auf lokale TS-Impl wenn Rust nicht verfügbar (während Migration)
**Effekt:** Aufrufort im Code bleibt stabil; Caller sieht nicht, ob Op schon in Rust ist oder noch TS.
**Migrationsfluss:**
```
1. TS-Impl existiert (z.B. src/model/joins.ts)
2. Neue Op in Compute-Boundary mit Invoke+Fallback
3. Parallel: Rust-Impl in src-tauri/src/geometry.rs
4. Tests: Rust-Output == TS-Output (Parität)
5. TS-Impl bleibt (Fallback, wird nicht entfernt bis Rust stable)
6. Eventuell: TS-Impl löschen wenn Rust bewährt
```
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## Dev-Workflow (post-Tauri)
### Development
```bash
# Terminal 1: Vite dev-server
npm run dev # localhost:5173
# Terminal 2: Tauri dev
npm run tauri:dev # öffnet Tauri-Fenster, zeigt auf localhost:5173
# Rust hot-reload + TS hot-reload gleichzeitig
```
**Voraussetzungen:**
- Node.js + npm (wie heute)
- Rust + Cargo (neu)
- Tauri CLI: `npm install -D @tauri-apps/cli`
### Build
```bash
# Single command
npm run tauri:build
# Erzeugt:
# - Windows: src-tauri/target/release/cad.exe
# - macOS: src-tauri/target/release/bundle/macos/cad.app
# - Linux: src-tauri/target/release/bundle/deb/cad_*.deb (oder Flatpak)
```
### Testing
```bash
# Rust-Unit-Tests
cargo test # in src-tauri/
# TS-Tests (unverändert)
npm run test
# Integration-Test: App starten + Aktion prüfen
npm run tauri:dev # manuell testen oder Puppeteer-Probe erweitern
```
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## GPU-Strategy (für später)
**Milestone 1 (jetzt):** CPU-Ops in Rust (kernel2d, joins, parsing, SIA).
**Milestone 2 (später):** GPU-Compute via wgpu
- Tauri + wgpu Renderer (optional, nicht erforderlich)
- ODER drei.js bleibt, Rust handelt CPU-Ops, three.js handelt Display
- GPU-Heavy-Ops (z.B. große Boolean-Operationen) können in wgpu laufen, aber MVP braucht das nicht
**Aktueller Plan:** three.js bleibt für 3D-Display (skaliert ausreichend für Möbel-Geometrie mit Instancing + LOD).
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## Migration Strategy: Ops nach Priorisierung
**Phase 1 (aktuell — Tauri-Shell + Proof-of-Concept):**
- [ ] `computeJoins` (Wand-Eckverbindungen) → Rust
- Gründe: klein, häufig, zeigt invoke-Flow
**Phase 2 (nächst):**
- [ ] `kernel2d` (Offset/Trim/Extend/Fillet) → Rust
- Gründe: Rechenlast ⭐⭐, Frequenz hoch
- [ ] DXF/DWG-Parser → Rust (Geometrie-Extraktion)
- Gründe: Rechenlast ⭐⭐, Frequenz mittel (Import-Dialog)
**Phase 3 (später):**
- [ ] `detectRooms` (SIA-416 Raumerkennung) → Rust
- Gründe: Rechenlast ⭐, async-freundlich
- [ ] `booleanOps` (Union/Differenz/Schnitt) → Rust
- Gründe: Rechenlast ⭐⭐, Frequenz gering (ad-hoc)
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## Folgen für bestehenden Code
### Was ändert sich NICHT
- `src/model/types.ts` — semantisches Modell bleibt in TS (Frontend kennt es)
- `src/state/` — Redux-Store unverändert
- `src/ui/` — Komponenten unverändert
- `src/plan/PlanView.tsx` — SVG-Rendering unverändert
- `src/viewport/Viewport3D.tsx` — three.js-Rendering unverändert
- `src/commands/` — Befehlssystem unverändert
### Was ändert sich
- **Neue `src/compute/index.ts`** — alle rechenintensiven Ops laufen durch hier
- **Neue `src-tauri/`** — Rust-Backend
- **Vite-Config:** Tauri plugin hinzufügen
- **Package.json:** tauri scripts hinzufügen
- **Build-Prozess:** `npm run tauri:build` statt `npm run build`
### Was wird migriert (schrittweise)
- `src/model/joins.ts``src-tauri/src/geometry.rs` (Phase 1)
- `src/geometry/kernel2d.ts``src-tauri/src/geometry.rs` (Phase 2)
- `src/io/{dxfParser, dwgParser}.ts``src-tauri/src/parsers/` (Phase 2)
- `src/geometry/{roomArea, roomBoundary}.ts``src-tauri/src/sia/room_detection.rs` (Phase 3)
- `src/editors/booleanOps.ts``src-tauri/src/geometry.rs` (Phase 3)
**Wichtig:** TS-Versionen bleiben als Fallback (nicht gelöscht).
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## Distribution (später)
### Desktop Binaries (post-Tauri)
- **Windows:** `.exe` (standalone executable)
- **macOS:** `.app` bundle (code-signed)
- **Linux:** `.deb` package ODER **Flatpak** (preferred)
- Flatpak = moderne WebKitGTK6 immer dabei, unabhängig von Distro-Alter
### Browser (wenn gebraucht)
- **WASM-Fallback** für `src/compute/` Ops (Rust → WASM via wasm-bindgen)
- Later-phase feature, nicht Milestone 1
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## Technische Details
### Serialisierung (TS ↔ Rust)
**serde + serde_json** für Geometrie-Typen:
```rust
// Rust
#[derive(Serialize, Deserialize)]
pub struct Vec2 { pub x: f64, pub y: f64 }
#[derive(Serialize, Deserialize)]
pub struct Wall {
pub id: String,
pub start: Vec2,
pub end: Vec2,
// …
}
```
```typescript
// TS (type-safe invoke)
interface Vec2 { x: number; y: number }
interface Wall { id: string; start: Vec2; end: Vec2; /* … */ }
await invoke<JoinInfo[]>('compute_joins', { walls: Wall[] })
```
### Tauri Security (default)
- Invoke-Handler sind Rust-side validiert
- Whitelist-Makro (`#[tauri::command]`) registered nur explizit erlaubte Functions
- CORS/CSP Policy default secure
- Keine arbitrary-Script-Execution (native app)
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## Abhängigkeiten (neu post-Tauri)
### Frontend (npm)
- Bestehende: react, vite, three.js, redux, etc.
- Neu: `@tauri-apps/api` (JS-SDK für invoke)
- Optional später: `@tauri-apps/cli` dev-dependency (bereits in package.json)
### Backend (Cargo)
```toml
[dependencies]
tauri = { version = "2", features = ["webkit2gtk-6.0"] } # GTK4
serde = { version = "1.0", features = ["derive"] }
serde_json = "1.0"
# später: wgpu, delaunator, opencascade-sys, etc.
```
### System
- Rust 1.70+
- GTK4 dev libraries (Linux only, auto-handled by Tauri)
- Xcode Command Line Tools (macOS, auto-checked)
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## Next Steps (Koordination)
**Aufgabe für nächste Phase:**
→ Siehe `docs/design/tauri-migration-plan.md` (Schritt-für-Schritt, vier parallele Agents)
**HANDOVER.md:** wird aktualisiert nach Tauri-Shell stabil.
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## FAQ
**Q: Läuft die App noch im Browser?**
A: Nein (Milestone 1). Desktop-only. WASM-Fallback für Browser später wenn gebraucht.
**Q: Was passiert mit dem existing TS-Code?**
A: Bleibt unverändert (außer neue Compute-Boundary). TS-Implementierungen = Fallback bis Rust stabil.
**Q: Muss ich Rust können um das Projekt zu verstehen?**
A: Nein. Frontend bleibt React/TS. Rust ist "blackbox" hinter invoke. Aber bei Rust-Bugs muss man rein.
**Q: Wann ist Tauri-Shell fertig?**
A: Nach den vier Agents (Schritt 14 in tauri-migration-plan.md), ~12 Wochen.
**Q: Kann ich lokal testen?**
A: Ja, `npm run tauri:dev` öffnet lokale App. Alles wie heute, nur Rust hinten dran.