render3d im Browser: WASM/WebGPU-3D-Viewport hinter ?engine=wasm

Feature web (wasm-bindgen) + cdylib analog render2d; WebModelRenderer mit Canvas-Surface, set_model (walls/slabs wie der native Push) und set_camera. Projektion liefert bereits [0,1]-Clip-Z, math.rs unveraendert. wgpu-22-requestDevice-Shim in src/engine/requestDeviceShim.ts geteilt. Neuer Hook useWasm3dRenderer + Wasm3DViewport (Orbit/Pan/Zoom wie three.js- Sicht); Viewport3D dispatcht per ?engine=wasm bzw. localStorage, three.js bleibt Default. Build-Script build:engine3d (wasm-pack, src/engine/pkg3d). Verifiziert headful per scripts/probe-engine3d.mjs (37 % Geometrie-Pixel); headless praesentiert Chromium keine WebGPU-Frames (auch bei render2d).
2026-07-03 07:41:37 +02:00
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commit c8a4188618
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@@ -15,6 +15,13 @@ description = "Nativer wgpu-3D-Renderer fuer die CAD-Modellsicht (Wand-Extrusion
 # Workspace-Root INNERHALB des src-tauri-Baums Cargo mit "multiple workspace
 # roots" abbrechen. Der Parent-`exclude` haelt die Crate trotzdem eigenstaendig.

+# cdylib: von wasm-pack (Feature "web") fuer das .wasm-Modul benoetigt. rlib:
+# damit die Crate weiterhin als Pfad-Abhaengigkeit (cad-tauri, Feature native3d)
+# und im Test-/Bin-Build (spike3d) nutzbar bleibt. Der cdylib-Artefakt-Build auf
+# nativen Zielen ist harmlos (leere Export-Oberflaeche ohne Feature "web").
+[lib]
+crate-type = ["cdylib", "rlib"]
+
 [features]
 # Standard: nur Mesh-Erzeugung (Wand-Extrusion) + Kamera/Matrizen + WGSL-Quellen.
 # Diese Schicht ist serde-only, hat keine GPU-Abhaengigkeit und ist headless
@@ -30,8 +37,26 @@ render = ["dep:wgpu", "dep:bytemuck", "dep:pollster"]
 # Wayland/X11 + eine Display-Session zur visuellen Verifikation.
 window = ["render", "dep:winit", "dep:env_logger"]

+# Browser-Bindings (wasm32 + WebGPU): dieselbe GPU-Schicht (`render`) hinter einer
+# wasm-bindgen-Fassade (`web.rs`), die eine HTML-Canvas als wgpu-Surface bespielt.
+# Baut NUR fuer target wasm32-unknown-unknown sinnvoll (wgpu waehlt dort das
+# WebGPU-Backend). Die native Fensterschicht (`window`) bleibt davon unberuehrt.
+# Muster: render2d/Cargo.toml (Feature "web").
+web = [
+    "render",
+    "dep:wasm-bindgen",
+    "dep:wasm-bindgen-futures",
+    "dep:web-sys",
+    "dep:js-sys",
+    "dep:console_error_panic_hook",
+    "dep:serde_json",
+]
+
 [dependencies]
 serde = { version = "1", features = ["derive"] }
+# JSON-Modell (dieselbe Ableitung wie der native Push): im Web-Pfad zur Laufzeit
+# geparst; optional, nur mit Feature "web".
+serde_json = { version = "1", optional = true }

 # --- GPU (nur mit Feature "render") ------------------------------------------
 # Standard-Features von wgpu (wgsl, webgpu, dx12, metal). Die Linux-Backends
@@ -45,6 +70,20 @@ pollster = { version = "0.3", optional = true }
 winit = { version = "0.30", optional = true }
 env_logger = { version = "0.11", optional = true }

+# --- Browser/WASM (nur mit Feature "web") ------------------------------------
+# wasm-bindgen-Fassade + Canvas-Zugriff. Versionen bewusst breit ("0.2"/"0.3"),
+# damit wasm-pack die passende wasm-bindgen-CLI selbst zieht.
+wasm-bindgen = { version = "0.2", optional = true }
+wasm-bindgen-futures = { version = "0.4", optional = true }
+js-sys = { version = "0.3", optional = true }
+console_error_panic_hook = { version = "0.1", optional = true }
+web-sys = { version = "0.3", optional = true, features = [
+    "HtmlCanvasElement",
+    "Window",
+    "Document",
+    "console",
+] }
+
 [dev-dependencies]
 serde_json = "1"
 # naga validiert die WGSL-Quellen headless (Parser + Validator) im Test, ohne
@@ -22,6 +22,12 @@ pub mod types;
 #[cfg(feature = "render")]
 pub mod gpu;

+// Browser-Bindings (wasm32 + WebGPU), nur mit Feature "web". Setzt "render" voraus
+// (dieselbe GPU-Schicht wie das native Fenster), fuegt aber KEINE winit-Abhaengigkeit
+// hinzu — die Canvas dient direkt als wgpu-Surface. Muster: render2d/src/web.rs.
+#[cfg(feature = "web")]
+pub mod web;
+
 pub use math::{
    look_at, orbit_eye, orthographic, perspective, preset_camera, projection_matrix,
    view_matrix, view_projection, Mat4,
@@ -0,0 +1,220 @@
+// Browser-Bindings (wasm32 + WebGPU): fuehrt die native GPU-Schicht (`gpu::Renderer`)
+// als WASM-Modul in die App-UI, mit einer HTML-Canvas als wgpu-Surface. Bewusst
+// duenn — die gesamte Zeichenlogik (Wand-/Decken-Extrusion, Pipeline, Licht) ist
+// mit dem nativen Fenster-Spike (bin/spike3d) geteilt; hier liegt nur die Canvas-/
+// WebGPU-Anbindung + die wasm-bindgen-Fassade. Muster: render2d/src/web.rs.
+//
+// Ablauf im Frontend (siehe src/viewport/useWasm3dRenderer.ts):
+//   const r = await WebModelRenderer.new(canvas);
+//   r.set_model(JSON.stringify(projectToModel3d(project))); // bei Modelländerung
+//   r.set_camera(eye.x, eye.y, eye.z, target.x, target.y, target.z,
+//                up.x, up.y, up.z, perspective, fovY, orthoHalfHeight);
+//   r.resize(px_w, px_h); r.render(); // pro Frame
+//
+// KAMERA: die Fassade nimmt eine FERTIGE Kamera (eye/target/up + Projektionsart)
+// entgegen — Orbit/Pan/Zoom-Interaktion (Yaw/Pitch/Distanz, Praesets) rechnet die
+// TS-Seite (dieselbe Konvention wie `math::orbit_eye`/`preset_camera`), damit die
+// Maus-UX 1:1 der bestehenden three.js-OrbitControls-Bedienung folgen kann, ohne
+// eine zweite Praeset-Tabelle in Rust pflegen zu muessen.
+//
+// MODELL-FORMAT: JSON-Struct { walls: WallInput[], slabs: SlabInput[] } — identisch
+// zu `RModel3d` (src/plan/toWalls3d.ts) und zum nativen Tauri-Push (nativeSync.ts).
+
+use serde::Deserialize;
+use wasm_bindgen::prelude::*;
+use web_sys::HtmlCanvasElement;
+
+use crate::gpu::Renderer;
+use crate::types::{Camera, Projection, SlabInput, WallInput};
+
+/// JSON-Eingabe des Modells: Waende (bereits in Teilquader zerlegt, siehe
+/// `projectToWalls3d`) + Deckenplatten. `slabs` optional (leeres Modell ohne
+/// Decken bleibt gueltig).
+#[derive(Deserialize)]
+struct ModelInput {
+    walls: Vec<WallInput>,
+    #[serde(default)]
+    slabs: Vec<SlabInput>,
+}
+
+/// Der Browser-Renderer: haelt Surface + Device/Queue + den geteilten `Renderer`
+/// und die aktuelle Kamera. Wird per `WebModelRenderer.new(canvas)` aus JS erzeugt.
+#[wasm_bindgen]
+pub struct WebModelRenderer {
+    surface: wgpu::Surface<'static>,
+    device: wgpu::Device,
+    queue: wgpu::Queue,
+    config: wgpu::SurfaceConfiguration,
+    renderer: Renderer,
+    camera: Camera,
+}
+
+#[wasm_bindgen]
+impl WebModelRenderer {
+    /// Erzeugt den Renderer asynchron (Adapter/Device via WebGPU).
+    /// Aus JS: `await WebModelRenderer.new(canvasEl)`.
+    #[allow(clippy::new_ret_no_self)]
+    pub async fn new(canvas: HtmlCanvasElement) -> Result<WebModelRenderer, JsValue> {
+        // Panics als lesbare Konsolen-Fehler statt "unreachable" ausgeben.
+        console_error_panic_hook::set_once();
+
+        let width = canvas.width().max(1);
+        let height = canvas.height().max(1);
+
+        let instance = wgpu::Instance::new(wgpu::InstanceDescriptor {
+            backends: wgpu::Backends::BROWSER_WEBGPU,
+            ..Default::default()
+        });
+        let surface = instance
+            .create_surface(wgpu::SurfaceTarget::Canvas(canvas))
+            .map_err(|e| JsValue::from_str(&format!("create_surface: {e:?}")))?;
+
+        let adapter = instance
+            .request_adapter(&wgpu::RequestAdapterOptions {
+                power_preference: wgpu::PowerPreference::HighPerformance,
+                force_fallback_adapter: false,
+                compatible_surface: Some(&surface),
+            })
+            .await
+            .ok_or_else(|| JsValue::from_str("kein WebGPU-Adapter (navigator.gpu?)"))?;
+
+        let (device, queue) = adapter
+            .request_device(
+                &wgpu::DeviceDescriptor {
+                    label: Some("render3d.web.device"),
+                    required_features: wgpu::Features::empty(),
+                    required_limits: wgpu::Limits::downlevel_webgl2_defaults()
+                        .using_resolution(adapter.limits()),
+                    memory_hints: wgpu::MemoryHints::Performance,
+                },
+                None,
+            )
+            .await
+            .map_err(|e| JsValue::from_str(&format!("request_device: {e:?}")))?;
+
+        // WebGPU-Canvas liefert i.d.R. bgra8unorm (kein sRGB-Format fuer die
+        // Surface) — Format vom Kontext abfragen statt hart zu kodieren (dieselbe
+        // Wahl wie render2d: erstes NICHT-sRGB-Format, sonst das erste angebotene).
+        let caps = surface.get_capabilities(&adapter);
+        let format = caps
+            .formats
+            .iter()
+            .copied()
+            .find(|f| !f.is_srgb())
+            .unwrap_or(caps.formats[0]);
+        let config = wgpu::SurfaceConfiguration {
+            usage: wgpu::TextureUsages::RENDER_ATTACHMENT,
+            format,
+            width,
+            height,
+            present_mode: wgpu::PresentMode::Fifo,
+            alpha_mode: caps.alpha_modes[0],
+            view_formats: vec![],
+            desired_maximum_frame_latency: 2,
+        };
+        surface.configure(&device, &config);
+
+        let renderer = Renderer::new(&device, format);
+
+        web_sys::console::log_1(&JsValue::from_str(&format!(
+            "render3d WebGPU-Viewport initialisiert ({}x{}, {:?})",
+            width, height, format
+        )));
+
+        Ok(WebModelRenderer {
+            surface,
+            device,
+            queue,
+            config,
+            renderer,
+            camera: Camera::default(),
+        })
+    }
+
+    /// Setzt/aktualisiert das darzustellende Modell aus einem JSON-String
+    /// (Format = `{ walls: WallInput[], slabs?: SlabInput[] }`, identisch zum
+    /// nativen Push). Laedt die GPU-Puffer neu hoch; ruft NICHT selbst `render`.
+    pub fn set_model(&mut self, json: &str) -> Result<(), JsValue> {
+        let model: ModelInput = serde_json::from_str(json)
+            .map_err(|e| JsValue::from_str(&format!("Modell parsen: {e}")))?;
+        self.renderer
+            .upload_model(&self.device, &model.walls, &model.slabs);
+        Ok(())
+    }
+
+    /// Setzt die Kamera fuer den naechsten `render`-Aufruf. `eye`/`target`/`up`
+    /// in world-Metern (Y-up, wie `types::Camera`). `perspective=true` waehlt eine
+    /// perspektivische Projektion (`fov_y` in Radiant), sonst orthografisch
+    /// (`ortho_half_height` = halbe Sichthoehe in Metern). Die TS-Seite berechnet
+    /// `eye` aus Orbit-Winkeln/Distanz oder einem Praeset (front/top/side/iso/persp)
+    /// — siehe `useWasm3dRenderer`/`Wasm3DViewport`.
+    #[allow(clippy::too_many_arguments)]
+    pub fn set_camera(
+        &mut self,
+        eye_x: f32,
+        eye_y: f32,
+        eye_z: f32,
+        target_x: f32,
+        target_y: f32,
+        target_z: f32,
+        up_x: f32,
+        up_y: f32,
+        up_z: f32,
+        perspective: bool,
+        fov_y: f32,
+        ortho_half_height: f32,
+    ) {
+        self.camera = Camera {
+            eye: [eye_x, eye_y, eye_z],
+            target: [target_x, target_y, target_z],
+            up: [up_x, up_y, up_z],
+            projection: if perspective {
+                Projection::Perspective
+            } else {
+                Projection::Orthographic
+            },
+            fov_y,
+            ortho_half_height,
+            ..Camera::default()
+        };
+    }
+
+    /// Surface an eine neue Pixelgroesse anpassen (DPR beachtet der Aufrufer).
+    pub fn resize(&mut self, width: u32, height: u32) {
+        let (w, h) = (width.max(1), height.max(1));
+        if self.config.width == w && self.config.height == h {
+            return;
+        }
+        self.config.width = w;
+        self.config.height = h;
+        self.surface.configure(&self.device, &self.config);
+    }
+
+    /// Zeichnet EINEN Frame in die Surface-Textur.
+    pub fn render(&mut self) {
+        let frame = match self.surface.get_current_texture() {
+            Ok(f) => f,
+            Err(wgpu::SurfaceError::Lost | wgpu::SurfaceError::Outdated) => {
+                self.surface.configure(&self.device, &self.config);
+                return;
+            }
+            Err(e) => {
+                web_sys::console::warn_1(&JsValue::from_str(&format!(
+                    "render3d Surface-Fehler: {e:?}"
+                )));
+                return;
+            }
+        };
+        let view = frame
+            .texture
+            .create_view(&wgpu::TextureViewDescriptor::default());
+        self.renderer.render(
+            &self.device,
+            &self.queue,
+            &view,
+            &self.camera,
+            (self.config.width, self.config.height),
+        );
+        frame.present();
+    }
+}