karim
23410f9b9e
Sechs Lücken geschlossen: Text-Massstab vom Geometrie-Massstab entkoppelt (set_text_scale, spiegelt SVG-Referenzskala); glyphon auf ColorMode::Web (Text war linear-konvertiert zu dunkel); z-basierte Maler-Reihenfolge (interleavte draw_sequence statt fills-vor-lines, Alt-Szenen unverändert); CSS-Klassenfarben/-Opacities in toRenderScene gespiegelt (Türschwenk etc.); greyed-Dimmung 0.3 auf allen Primitiven; Dämmschraffur am Modell-Ursprung verankert (userSpaceOnUse), exakte Bézier-Wellenform statt Sinus und kachelgekoppelte Strichbreite (widthScreen-Modus). Probe scripts/probe-engine-parity.mjs vergleicht ?gl=0 gegen ?engine=wasm; Rest-Diff nur AA/Glyphen-Rasterung. cargo 17/17, vitest 94/94, Builds grün.
940 lines
35 KiB
Rust
940 lines
35 KiB
Rust
// Tessellierung: wandelt Szenen-Primitive in GPU-fertige Vertex-/Index-Puffer.
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// - Polygone -> echtes Ear-Clipping (konkav-faehig), Bildschirm-Raum-Dreiecke
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// - Linien -> Quad mit Normale + Seiten-Flag (Breite spaeter im Shader)
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//
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// 1:1-Port von `src/plan/glPlan/glPlanCompile.ts`. Koordinaten: alles wird in
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// BILDSCHIRM-Raum abgelegt (wie `to_screen`):
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// sx = mx * PX_PER_M, sy = -my * PX_PER_M.
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// Damit ist die Projektion eine reine viewBox-Orthografie (siehe `ortho`).
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//
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// WARUM Ear-Clipping selbst portiert (statt earcutr/lyon):
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// - Die Plan-Polygone haben wenige Ecken; O(n^2)-Ear-Clipping ist reichlich
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// schnell und exakt der bereits verifizierte Web-Algorithmus (gleiche Tests).
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// - Keine externe Abhaengigkeit -> die Tessellierungs-Bibliothek bleibt
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// serde-only und headless testbar (entscheidend fuer die saubere Trennung
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// vom GPU-Teil). earcutr/lyon zoegen zusaetzliche Crates in genau die
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// Schicht, die ohne Display gruen bleiben muss.
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// - Ergebnis ist byte-fuer-byte-vergleichbar mit dem WebGL-Referenzpfad.
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use crate::types::{Arc, FillPolygon, Line, Point, Rgba, Scene};
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/// viewBox-Einheiten je Meter (identisch zu PlanView/toScreen im Web-Pfad).
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pub const PX_PER_M: f32 = 90.0;
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/// Modell-Meter -> Bildschirm-Raum (identisch zu `toScreen`).
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#[inline]
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pub fn to_screen(p: Point) -> Point {
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[p[0] * PX_PER_M, -p[1] * PX_PER_M]
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}
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/// Hoechstzahl Dash-Muster-Eintraege je Bogen (An/Aus-Laengen), die der analytische
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/// Bogen-Shader modulo rechnet. Deckt die real vorkommenden Muster (max. EIN An/Aus-
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/// Paar, z.B. Tuerschwenk [0.06,0.04]) mit Reserve; laengere Muster werden gekappt.
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pub const MAX_ARC_DASH: usize = 4;
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/// GPU-fertige Beschreibung EINES analytisch (im Fragment-Shader) gezeichneten
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/// Bogens — bereits in BILDSCHIRM-Raum-Parametern, damit ihn die GPU pro Frame
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/// mathematisch exakt rund rendert (SDF), ohne Segment-Tessellierung. Alle Felder
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/// sind zoom-INVARIANT (haengen nicht von der aktuellen Skala ab): `center`/
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/// `r_screen` in Bildschirm-Einheiten, Winkel im Bildschirm-Raum, `dash` in
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/// Modell-Metern. Die Strichbreite (`width_mm`) mappt der Shader pro Frame mit
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/// derselben Formel wie die Linien (`ortho::mm_to_device_px`) auf Geraete-px.
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#[derive(Debug, Clone)]
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pub struct ArcInstanceData {
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/// Mittelpunkt in Bildschirm-Raum-Einheiten (`to_screen(center)`).
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pub center: Point,
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/// Radius in Bildschirm-Raum-Einheiten (`r * PX_PER_M`).
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pub r_screen: f32,
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/// Radius in MODELL-Metern (fuer die Dash-Bogenlaenge).
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pub r_model: f32,
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/// Start-Winkel im Bildschirm-Raum (atan2 relativ `center`).
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pub a0: f32,
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/// Vorzeichenbehafteter Sweep (kuerzerer Bogen, |sweep| <= pi).
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pub sweep: f32,
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/// Strichfarbe (RGBA 0..1).
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pub color: Rgba,
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/// Strichbreite in echten Papier-Millimetern.
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pub width_mm: f32,
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/// Dash-Zyklus in MODELL-Metern (An/Aus-Laengen), ggf. verdoppelt bei ungerader
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/// Laenge (Standard-Dash-Semantik, wie `split_dash`). Nur `dash_count` gueltig.
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pub dash: [f32; MAX_ARC_DASH],
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/// Anzahl gueltiger `dash`-Eintraege; 0 = durchgezogen.
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pub dash_count: u32,
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/// Summe der gueltigen `dash`-Eintraege (Zykluslaenge, Modell-Meter).
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pub dash_total: f32,
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}
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/// Bildschirm-Raum-Parameter eines Bogens: Mittelpunkt + Radius (Bildschirm-
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/// Einheiten) sowie Start- und Sweep-Winkel IM BILDSCHIRM-RAUM. Der Sweep ist der
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/// KUERZERE Bogen (|sweep| <= pi) — exakt die Winkel-Normalisierung der frueheren
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/// `tessellate_arc` (dort im Modell-Raum). Die Bildschirm-Y-Spiegelung (`to_screen`)
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/// negiert lediglich beide Winkel; der BETRAG von `sweep` bleibt identisch, sodass
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/// weiterhin derselbe (kuerzere) Bogen entsteht.
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pub fn arc_screen_params(center: Point, from: Point, to: Point, r: f32) -> (Point, f32, f32, f32) {
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let cs = to_screen(center);
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let fs = to_screen(from);
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let ts = to_screen(to);
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let a0 = (fs[1] - cs[1]).atan2(fs[0] - cs[0]);
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let a1 = (ts[1] - cs[1]).atan2(ts[0] - cs[0]);
|
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let mut delta = a1 - a0;
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while delta > std::f32::consts::PI {
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delta -= 2.0 * std::f32::consts::PI;
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}
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while delta < -std::f32::consts::PI {
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delta += 2.0 * std::f32::consts::PI;
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}
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(cs, r * PX_PER_M, a0, delta)
|
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}
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/// Wandelt ein Papier-mm-Dash-Muster in den Modell-Meter-Zyklus, den der Bogen-
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/// Shader modulo rechnet — IDENTISCHE Semantik zu `split_dash` (`DASH_MM_TO_M`-
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/// Referenz, Verdopplung bei ungerader Musterlaenge). Auf `MAX_ARC_DASH` Eintraege
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/// begrenzt; laengere Muster (kommen real nicht vor) werden gekappt. Rueckgabe:
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/// (Zyklus, Anzahl, Gesamtlaenge); Anzahl 0 = durchgezogen.
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pub fn prepare_arc_dash(dash: Option<&[f32]>) -> ([f32; MAX_ARC_DASH], u32, f32) {
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let mut out = [0.0f32; MAX_ARC_DASH];
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let Some(d) = dash else {
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return (out, 0, 0.0);
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};
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let pat: Vec<f32> = d
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.iter()
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.copied()
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.map(|v| v.max(0.0) * DASH_MM_TO_M)
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.filter(|v| *v > 0.0)
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.collect();
|
|
if pat.is_empty() {
|
|
return (out, 0, 0.0);
|
|
}
|
|
let cycle: Vec<f32> = if pat.len() % 2 == 0 {
|
|
pat
|
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} else {
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|
[pat.as_slice(), pat.as_slice()].concat()
|
|
};
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let n = cycle.len().min(MAX_ARC_DASH);
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let mut total = 0.0f32;
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for (i, v) in cycle.iter().take(n).enumerate() {
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out[i] = *v;
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|
total += *v;
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|
}
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(out, n as u32, total)
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}
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/// Faktor Papier-mm -> Modell-Meter fuer ALLGEMEINE Linien-/Bogen-Striche, bei
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/// der Referenz-Skala `paper_scale_n = 100` des Renderers (siehe `gpu::Renderer`
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/// und `toRenderScene.ts`s `MM_TO_M`): `N/1000`. Bewusst NICHT die Hatch-
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/// spezifische `DASH_MM_TO_M`-Konstante aus `glPlanHatch.ts` (die ist an die
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/// Musterkachel gekoppelt, nicht an den Papier-Massstab).
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const DASH_MM_TO_M: f32 = 100.0 / 1000.0;
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/// Portiert `applyDashRuns` (`src/plan/glPlan/glPlanHatch.ts`) auf Modell-Meter-
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/// Punktzuege: zerlegt EINEN zusammenhaengenden Lauf entlang eines Strichmusters
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/// (Papier-mm, `DASH_MM_TO_M`-Referenz) in seine durchgezogenen Teilstuecke. Die
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/// Phase laeuft ENTLANG DES GESAMTEN LAUFS durch (ueber Stuetzpunkt-Ecken
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/// hinweg) — wichtig fuer bereits verkettete Umriss-/Zeichnungszuege UND fuer
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/// die neu adaptiv tessellierten Boegen. Ungerade Musterlaenge wird verdoppelt
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/// (Standard-Dash-Semantik). Leeres/ungueltiges Muster oder <2 Punkte -> EIN
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/// Stueck (unveraendert, durchgezogen).
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fn split_dash(pts: &[Point], dash: &[f32]) -> Vec<Vec<Point>> {
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let pat: Vec<f32> = dash
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.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()];
|
|
}
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|
let cycle: Vec<f32> = if pat.len() % 2 == 0 {
|
|
pat.clone()
|
|
} else {
|
|
[pat.as_slice(), pat.as_slice()].concat()
|
|
};
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|
let total: f32 = cycle.iter().sum();
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if total <= 1e-9 {
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return vec![pts.to_vec()];
|
|
}
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let mut out: Vec<Vec<Point>> = Vec::new();
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let mut idx = 0usize;
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let mut dash_left = cycle[0];
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let mut on = true;
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let mut piece: Option<Vec<Point>> = Some(vec![pts[0]]);
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for w in pts.windows(2) {
|
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let mut a = w[0];
|
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let b = w[1];
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let mut seg_len = ((b[0] - a[0]).powi(2) + (b[1] - a[1]).powi(2)).sqrt();
|
|
if seg_len < 1e-12 {
|
|
continue;
|
|
}
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let ux = (b[0] - a[0]) / seg_len;
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|
let uy = (b[1] - a[1]) / seg_len;
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while seg_len > 1e-9 {
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let step = seg_len.min(dash_left);
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let mid = [a[0] + ux * step, a[1] + uy * step];
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if on {
|
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if piece.is_none() {
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piece = Some(vec![a]);
|
|
}
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piece.as_mut().unwrap().push(mid);
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|
}
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a = mid;
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seg_len -= step;
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dash_left -= step;
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if dash_left <= 1e-9 {
|
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if on {
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if let Some(p) = piece.take() {
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if p.len() >= 2 {
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out.push(p);
|
|
}
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|
}
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|
}
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on = !on;
|
|
idx += 1;
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dash_left = cycle[idx % cycle.len()];
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|
if on {
|
|
piece = Some(vec![a]);
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
if let Some(p) = piece.take() {
|
|
if p.len() >= 2 {
|
|
out.push(p);
|
|
}
|
|
}
|
|
out
|
|
}
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/// Zeichnet einen Linienzug entweder als EINEN gehrten Streifen (kein/leeres
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/// Muster) oder — bei gesetztem `dash` — als seine durchgezogenen Teilstuecke
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/// (`split_dash`), je einzeln offen gestrichen. Vereinfachung: ein gestrichelter
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/// GESCHLOSSENER Umriss (`closed=true`) wird trotzdem als offene Teilstuecke
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/// gezeichnet — der Ring-Schluss braucht bei einer Dash-Luecke ohnehin keine
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/// durchgehende Gehrung.
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fn stroke_dashed_or_solid(
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geo: &mut GpuGeometry,
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pts: &[Point],
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closed: bool,
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color: Rgba,
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stroke_mm: f32,
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width_screen: bool,
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dash: Option<&[f32]>,
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bounds: &mut Bounds,
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) {
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match dash {
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Some(d) if !d.is_empty() => {
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for piece in split_dash(pts, d) {
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|
if piece.len() >= 2 {
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|
geo.stroke_polyline(&piece, false, color, stroke_mm, width_screen, bounds);
|
|
}
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|
}
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|
}
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|
_ => geo.stroke_polyline(pts, closed, color, stroke_mm, width_screen, bounds),
|
|
}
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|
}
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/// Signierte Flaeche (Shoelace); >0 = CCW (Modell-Y nach oben).
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fn signed_area(pts: &[Point]) -> f32 {
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let mut a = 0.0f32;
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let n = pts.len();
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let mut j = n - 1;
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for i in 0..n {
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a += pts[j][0] * pts[i][1] - pts[i][0] * pts[j][1];
|
|
j = i;
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|
}
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a / 2.0
|
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}
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|
/// Kreuzprodukt (b-a) x (c-a).
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#[inline]
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fn cross(a: Point, b: Point, c: Point) -> f32 {
|
|
(b[0] - a[0]) * (c[1] - a[1]) - (b[1] - a[1]) * (c[0] - a[0])
|
|
}
|
|
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|
/// Maximaler Miter-Laengenfaktor; darueber wird geklemmt (kein Spike an spitzen Ecken).
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const MITER_LIMIT: f32 = 8.0;
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/// Einheits-Links-Normale von `from` nach `to` (Bildschirm-Raum); None bei Nulllaenge.
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#[inline]
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fn left_normal(from: Point, to: Point) -> Option<Point> {
|
|
let dx = to[0] - from[0];
|
|
let dy = to[1] - from[1];
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let len = (dx * dx + dy * dy).sqrt();
|
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if len < 1e-6 {
|
|
None
|
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} else {
|
|
Some([-dy / len, dx / len])
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|
}
|
|
}
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/// Liegt p im (a,b,c)-Dreieck? (CCW-orientiert).
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fn point_in_tri(a: Point, b: Point, c: Point, p: Point) -> bool {
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|
let d1 = cross(a, b, p);
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let d2 = cross(b, c, p);
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let d3 = cross(c, a, p);
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|
let has_neg = d1 < 0.0 || d2 < 0.0 || d3 < 0.0;
|
|
let has_pos = d1 > 0.0 || d2 > 0.0 || d3 > 0.0;
|
|
!(has_neg && has_pos)
|
|
}
|
|
|
|
/// Ear-Clipping-Triangulierung eines einfachen (lochfreien) Polygons. Robust fuer
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|
/// konvexe UND konkave Ringe. O(n^2) — fuer Plan-Polygone (wenige Ecken) voellig
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|
/// ausreichend. Gibt Dreiecks-Indizes (0-basiert auf `pts`) zurueck; leer bei <3
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|
/// Ecken oder Degeneration.
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pub fn triangulate(pts: &[Point]) -> Vec<u32> {
|
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let n = pts.len();
|
|
if n < 3 {
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return Vec::new();
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|
}
|
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// Ohr-Test unten nutzt cross>0 = konvex, was CCW voraussetzt. Bei CW-Polygonen
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// die Index-Reihenfolge umdrehen (Triangulierung ist raum-affin-invariant, die
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|
// Indizes gelten danach auch fuer die Bildschirm-Raum-Vertices).
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let mut idx: Vec<usize> = (0..n).collect();
|
|
if signed_area(pts) < 0.0 {
|
|
idx.reverse(); // <0 = CW -> auf CCW drehen
|
|
}
|
|
|
|
let mut tris: Vec<u32> = Vec::new();
|
|
let mut guard = 0usize;
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let max_guard = n * n + 16;
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|
while idx.len() > 3 && guard < max_guard {
|
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guard += 1;
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|
let mut clipped = false;
|
|
let m = idx.len();
|
|
for i in 0..m {
|
|
let i_prev = idx[(i + m - 1) % m];
|
|
let i_cur = idx[i];
|
|
let i_next = idx[(i + 1) % m];
|
|
let a = pts[i_prev];
|
|
let b = pts[i_cur];
|
|
let c = pts[i_next];
|
|
|
|
// Konvexe Ecke? (bei CCW: cross > 0)
|
|
if cross(a, b, c) <= 0.0 {
|
|
continue;
|
|
}
|
|
|
|
// Kein anderer Vertex im Ohr?
|
|
let mut contains = false;
|
|
for &vi in &idx {
|
|
if vi == i_prev || vi == i_cur || vi == i_next {
|
|
continue;
|
|
}
|
|
if point_in_tri(a, b, c, pts[vi]) {
|
|
contains = true;
|
|
break;
|
|
}
|
|
}
|
|
if contains {
|
|
continue;
|
|
}
|
|
|
|
// Ohr abschneiden.
|
|
tris.push(i_prev as u32);
|
|
tris.push(i_cur as u32);
|
|
tris.push(i_next as u32);
|
|
idx.remove(i);
|
|
clipped = true;
|
|
break;
|
|
}
|
|
if !clipped {
|
|
break; // Degeneriert -> abbrechen (kein Absturz).
|
|
}
|
|
}
|
|
if idx.len() == 3 {
|
|
tris.push(idx[0] as u32);
|
|
tris.push(idx[1] as u32);
|
|
tris.push(idx[2] as u32);
|
|
}
|
|
tris
|
|
}
|
|
|
|
/// Pipeline-Art eines Batches in der Maler-Reihenfolge (`GpuGeometry::draw_sequence`).
|
|
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
|
|
pub enum BatchKind {
|
|
Fill,
|
|
Line,
|
|
}
|
|
|
|
/// Ein zusammenhaengender Zeichen-Batch (Index-Bereich) mit einer Farbe.
|
|
#[derive(Debug, Clone)]
|
|
pub struct FillBatch {
|
|
pub start_index: u32,
|
|
pub index_count: u32,
|
|
pub color: Rgba,
|
|
}
|
|
|
|
/// Ein Linien-Batch: Index-Bereich mit Farbe + echter Papier-Strichbreite.
|
|
#[derive(Debug, Clone)]
|
|
pub struct LineBatch {
|
|
pub start_index: u32,
|
|
pub index_count: u32,
|
|
pub color: Rgba,
|
|
/// ECHTE Strichbreite in Papier-Millimeter — bzw. in Bildschirm-Einheiten
|
|
/// (viewBox-px), wenn `width_screen` gesetzt ist (Schraffur-Muster).
|
|
pub stroke_mm: f32,
|
|
/// true: `stroke_mm` traegt Bildschirm-Einheiten (zoom-skalierend); der
|
|
/// Renderer nutzt dann die meet-Skala statt der mm->px-Umrechnung.
|
|
pub width_screen: bool,
|
|
}
|
|
|
|
/// GPU-fertige Geometrie: getrennte Puffer fuer Flaechen (Poche) und Striche.
|
|
/// Einmal je Szene tessellieren; danach treibt nur die Projektionsmatrix Pan/Zoom.
|
|
#[derive(Debug, Clone, Default)]
|
|
pub struct GpuGeometry {
|
|
/// Fuell-Positionen, interleaved [x,y, x,y, ...] in Bildschirm-Raum.
|
|
pub fill_pos: Vec<f32>,
|
|
pub fill_idx: Vec<u32>,
|
|
pub fill_batches: Vec<FillBatch>,
|
|
/// Linien-Vertices, interleaved [x,y, bx,by, side, miter] in Bildschirm-Raum
|
|
/// (bx,by = Miter-Bisektor, miter = 1/cos(theta/2)-Laengenfaktor).
|
|
pub line_verts: Vec<f32>,
|
|
pub line_idx: Vec<u32>,
|
|
pub line_batches: Vec<LineBatch>,
|
|
/// Analytisch gezeichnete Boegen (je EINE Instanz, kein Segment-Mesh mehr):
|
|
/// die GPU rendert sie pro Frame exakt rund per SDF-Fragment-Shader.
|
|
pub arcs: Vec<ArcInstanceData>,
|
|
/// Maler-Reihenfolge ueber BEIDE Batch-Arten hinweg: (Art, Index in
|
|
/// `fill_batches` bzw. `line_batches`). Der Renderer zeichnet exakt in dieser
|
|
/// Reihenfolge (Pipeline-Wechsel pro Eintrag) — nur so deckt eine spaetere
|
|
/// Fuellung (Wand-Poche) einen frueheren Strich (Raum-Umriss) ab, wie im
|
|
/// SVG-Referenzpfad (Primitive strikt in Array-Reihenfolge).
|
|
pub draw_sequence: Vec<(BatchKind, u32)>,
|
|
/// Modell-Bounds (Meter) fuer Debug/Einpassen; nicht render-kritisch.
|
|
pub bounds: [f32; 4], // [min_x, min_y, max_x, max_y]
|
|
}
|
|
|
|
#[inline]
|
|
fn same_rgba(a: Rgba, b: Rgba) -> bool {
|
|
a[0] == b[0] && a[1] == b[1] && a[2] == b[2] && a[3] == b[3]
|
|
}
|
|
|
|
impl GpuGeometry {
|
|
/// Ordnungserhaltendes Batch-Merging fuer Fuellungen: aufeinanderfolgende
|
|
/// Indizes gleicher Farbe werden zu EINEM Draw-Call zusammengefasst. Gemergt
|
|
/// wird nur, wenn der letzte Eintrag der MALER-Reihenfolge (`draw_sequence`)
|
|
/// derselbe Fuell-Batch ist — sonst wuerde ein dazwischenliegender Linien-
|
|
/// Batch uebersprungen und die Z-Reihenfolge verfaelscht.
|
|
fn add_fill_batch(&mut self, count: u32, color: Rgba) {
|
|
let last_idx = self.fill_batches.len().wrapping_sub(1) as u32;
|
|
if self.draw_sequence.last() == Some(&(BatchKind::Fill, last_idx)) {
|
|
if let Some(last) = self.fill_batches.last_mut() {
|
|
if same_rgba(last.color, color) {
|
|
last.index_count += count;
|
|
return;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
self.fill_batches.push(FillBatch {
|
|
start_index: self.fill_idx.len() as u32 - count,
|
|
index_count: count,
|
|
color,
|
|
});
|
|
self.draw_sequence
|
|
.push((BatchKind::Fill, (self.fill_batches.len() - 1) as u32));
|
|
}
|
|
|
|
fn add_line_batch(&mut self, count: u32, color: Rgba, stroke_mm: f32, width_screen: bool) {
|
|
let last_idx = self.line_batches.len().wrapping_sub(1) as u32;
|
|
if self.draw_sequence.last() == Some(&(BatchKind::Line, last_idx)) {
|
|
if let Some(last) = self.line_batches.last_mut() {
|
|
if last.stroke_mm == stroke_mm
|
|
&& last.width_screen == width_screen
|
|
&& same_rgba(last.color, color)
|
|
{
|
|
last.index_count += count;
|
|
return;
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
self.line_batches.push(LineBatch {
|
|
start_index: self.line_idx.len() as u32 - count,
|
|
index_count: count,
|
|
color,
|
|
stroke_mm,
|
|
width_screen,
|
|
});
|
|
self.draw_sequence
|
|
.push((BatchKind::Line, (self.line_batches.len() - 1) as u32));
|
|
}
|
|
|
|
/// Zeichnet einen zusammenhaengenden Linienzug (Modell-Meter) als EINEN
|
|
/// gehrten Streifen: an jedem Stuetzpunkt wird der Versatz entlang des Miter-
|
|
/// Bisektors verlaengert (1/cos(theta/2)), sodass benachbarte Segmente buendig
|
|
/// verschmelzen -> gehrte Ecke statt Butt-Cap-Stufe. `closed` schliesst den Ring
|
|
/// (letzter<->erster Punkt). Vertex-Layout: [x,y, bx,by, side, miter] (6 floats).
|
|
///
|
|
/// 1:1-Port von `strokePolyline` in `src/plan/glPlan/glPlanCompile.ts`.
|
|
fn stroke_polyline(
|
|
&mut self,
|
|
pts_m: &[Point],
|
|
closed: bool,
|
|
color: Rgba,
|
|
stroke_mm: f32,
|
|
width_screen: bool,
|
|
bounds: &mut Bounds,
|
|
) {
|
|
// Auf Bildschirm-Raum abbilden + aufeinanderfolgende Duplikate entfernen.
|
|
let mut s: Vec<Point> = Vec::with_capacity(pts_m.len());
|
|
for &p in pts_m {
|
|
let sp = to_screen(p);
|
|
if let Some(last) = s.last() {
|
|
if (last[0] - sp[0]).abs() < 1e-6 && (last[1] - sp[1]).abs() < 1e-6 {
|
|
continue;
|
|
}
|
|
}
|
|
s.push(sp);
|
|
bounds.track(p);
|
|
}
|
|
if closed && s.len() > 1 {
|
|
let f = s[0];
|
|
let l = s[s.len() - 1];
|
|
if (f[0] - l[0]).abs() < 1e-6 && (f[1] - l[1]).abs() < 1e-6 {
|
|
s.pop();
|
|
}
|
|
}
|
|
let k = s.len();
|
|
if k < 2 {
|
|
return;
|
|
}
|
|
|
|
let base = (self.line_verts.len() / 6) as u32;
|
|
for i in 0..k {
|
|
let has_in = closed || i > 0;
|
|
let has_out = closed || i < k - 1;
|
|
let n_in = if has_in {
|
|
left_normal(s[(i + k - 1) % k], s[i])
|
|
} else {
|
|
None
|
|
};
|
|
let n_out = if has_out {
|
|
left_normal(s[i], s[(i + 1) % k])
|
|
} else {
|
|
None
|
|
};
|
|
|
|
let (bx, by, miter): (f32, f32, f32);
|
|
match (n_in, n_out) {
|
|
(Some(a), Some(b)) => {
|
|
let sx = a[0] + b[0];
|
|
let sy = a[1] + b[1];
|
|
let slen = (sx * sx + sy * sy).sqrt();
|
|
if slen < 1e-3 {
|
|
// ~180-Grad-Umkehr -> kein sinnvoller Bisektor, gerade weiter.
|
|
bx = b[0];
|
|
by = b[1];
|
|
miter = 1.0;
|
|
} else {
|
|
bx = sx / slen;
|
|
by = sy / slen;
|
|
let denom = bx * b[0] + by * b[1]; // cos(theta/2)
|
|
miter = if denom > 1e-3 {
|
|
(1.0 / denom).min(MITER_LIMIT)
|
|
} else {
|
|
1.0
|
|
};
|
|
}
|
|
}
|
|
(Some(n), None) | (None, Some(n)) => {
|
|
bx = n[0];
|
|
by = n[1];
|
|
miter = 1.0;
|
|
}
|
|
(None, None) => {
|
|
// Bei k>=2 unerreichbar; sicherheitshalber gerade lassen.
|
|
bx = 0.0;
|
|
by = 0.0;
|
|
miter = 1.0;
|
|
}
|
|
}
|
|
self.line_verts
|
|
.extend_from_slice(&[s[i][0], s[i][1], bx, by, 1.0, miter]);
|
|
self.line_verts
|
|
.extend_from_slice(&[s[i][0], s[i][1], bx, by, -1.0, miter]);
|
|
}
|
|
|
|
let segs = if closed { k } else { k - 1 };
|
|
for i in 0..segs {
|
|
let a = base + 2 * i as u32;
|
|
let b = base + 2 * (((i + 1) % k) as u32);
|
|
self.line_idx
|
|
.extend_from_slice(&[a, a + 1, b, a + 1, b + 1, b]);
|
|
}
|
|
self.add_line_batch((segs * 6) as u32, color, stroke_mm, width_screen);
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// Hilfsstruct zum Verfolgen der Modell-Bounds.
|
|
struct Bounds {
|
|
min_x: f32,
|
|
min_y: f32,
|
|
max_x: f32,
|
|
max_y: f32,
|
|
}
|
|
|
|
impl Bounds {
|
|
fn new() -> Self {
|
|
Self {
|
|
min_x: f32::INFINITY,
|
|
min_y: f32::INFINITY,
|
|
max_x: f32::NEG_INFINITY,
|
|
max_y: f32::NEG_INFINITY,
|
|
}
|
|
}
|
|
#[inline]
|
|
fn track(&mut self, p: Point) {
|
|
if p[0] < self.min_x {
|
|
self.min_x = p[0];
|
|
}
|
|
if p[1] < self.min_y {
|
|
self.min_y = p[1];
|
|
}
|
|
if p[0] > self.max_x {
|
|
self.max_x = p[0];
|
|
}
|
|
if p[1] > self.max_y {
|
|
self.max_y = p[1];
|
|
}
|
|
}
|
|
fn finish(self) -> [f32; 4] {
|
|
[
|
|
if self.min_x.is_finite() { self.min_x } else { 0.0 },
|
|
if self.min_y.is_finite() { self.min_y } else { 0.0 },
|
|
if self.max_x.is_finite() { self.max_x } else { 1.0 },
|
|
if self.max_y.is_finite() { self.max_y } else { 1.0 },
|
|
]
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// Kompiliert eine ganze Szene zu GPU-Geometrie: gefuellte Polygone +
|
|
/// Papier-mm-Striche (tesselliert) + analytische Boegen (je EINE Instanz).
|
|
/// Reihenfolge: Fuellungen -> Umrisse -> offene Polylinien -> freie Linien; die
|
|
/// Boegen sammelt `geo.arcs` (eigene Pipeline, gezeichnet nach den Linien). ALLES
|
|
/// ist zoom-INVARIANT: Papier-mm-Striche wie auch die Bogen-Kanten werden erst im
|
|
/// Shader auf Geraete-px abgebildet — keine Neu-Tessellierung bei Zoom noetig.
|
|
pub fn compile_scene(scene: &Scene) -> GpuGeometry {
|
|
let mut geo = GpuGeometry::default();
|
|
let mut bounds = Bounds::new();
|
|
|
|
// Maler-Reihenfolge herstellen: alle Elemente (Fuellungen, Umrisse, offene
|
|
// Polylinien, freie Linien) stabil nach ihrem `z` sortieren. Bei gleichem z
|
|
// (insb. Alt-Szenen mit z=0 ueberall) gilt die bisherige Kategorien-
|
|
// Reihenfolge Fuellungen -> Umrisse -> Polylinien -> Linien (`seq`).
|
|
enum Item<'a> {
|
|
Fill(&'a crate::types::FillPolygon),
|
|
Outline(&'a crate::types::Outline),
|
|
Poly(&'a crate::types::Polyline),
|
|
Line(&'a Line),
|
|
}
|
|
let mut items: Vec<(u32, usize, Item)> = Vec::with_capacity(
|
|
scene.fills.len() + scene.outlines.len() + scene.polylines.len() + scene.lines.len(),
|
|
);
|
|
let mut seq = 0usize;
|
|
for f in &scene.fills {
|
|
items.push((f.z, seq, Item::Fill(f)));
|
|
seq += 1;
|
|
}
|
|
for o in &scene.outlines {
|
|
items.push((o.z, seq, Item::Outline(o)));
|
|
seq += 1;
|
|
}
|
|
for pl in &scene.polylines {
|
|
items.push((pl.z, seq, Item::Poly(pl)));
|
|
seq += 1;
|
|
}
|
|
for l in &scene.lines {
|
|
items.push((l.z, seq, Item::Line(l)));
|
|
seq += 1;
|
|
}
|
|
items.sort_by_key(|(z, s, _)| (*z, *s));
|
|
|
|
for (_, _, item) in &items {
|
|
match item {
|
|
// Gefuellte Polygone.
|
|
Item::Fill(poly) => compile_fill(&mut geo, poly, &mut bounds),
|
|
// Umrisse (geschlossene Ringe als EIN gehrter Streifen, inkl.
|
|
// Schluss-Kante — ausser bei Dash, siehe `stroke_dashed_or_solid`).
|
|
Item::Outline(o) => {
|
|
if o.width_mm > 0.0 && o.pts.len() >= 2 {
|
|
stroke_dashed_or_solid(&mut geo, &o.pts, true, o.color, o.width_mm, false, o.dash.as_deref(), &mut bounds);
|
|
}
|
|
}
|
|
// Offene Polylinien (verbundene Umrisskanten / 2D-Zeichnungszuege) als
|
|
// EIN gehrter Streifen — innere Ecken gehrt statt Stumpfkappen.
|
|
Item::Poly(pl) => {
|
|
if pl.width_mm > 0.0 && pl.pts.len() >= 2 {
|
|
stroke_dashed_or_solid(&mut geo, &pl.pts, false, pl.color, pl.width_mm, pl.width_screen, pl.dash.as_deref(), &mut bounds);
|
|
}
|
|
}
|
|
// Freie Einzel-Linien (Tuerblaetter, Referenzlinien).
|
|
Item::Line(l) => compile_line(&mut geo, l, &mut bounds),
|
|
}
|
|
}
|
|
// Kreisboegen: NICHT in Segmente zerlegt — je Bogen eine analytische Instanz
|
|
// (`ArcInstanceData`), die die GPU per SDF-Fragment-Shader exakt rund rendert
|
|
// (eigene Pipeline, nach der uebrigen Geometrie — Tuerschwenk liegt oben).
|
|
for a in &scene.arcs {
|
|
compile_arc(&mut geo, a, &mut bounds);
|
|
}
|
|
|
|
geo.bounds = bounds.finish();
|
|
geo
|
|
}
|
|
|
|
fn compile_fill(geo: &mut GpuGeometry, poly: &FillPolygon, bounds: &mut Bounds) {
|
|
let tris = triangulate(&poly.pts);
|
|
if tris.is_empty() {
|
|
return;
|
|
}
|
|
let base = (geo.fill_pos.len() / 2) as u32;
|
|
for &pt in &poly.pts {
|
|
let s = to_screen(pt);
|
|
geo.fill_pos.push(s[0]);
|
|
geo.fill_pos.push(s[1]);
|
|
bounds.track(pt);
|
|
}
|
|
let count = tris.len() as u32;
|
|
for t in tris {
|
|
geo.fill_idx.push(base + t);
|
|
}
|
|
geo.add_fill_batch(count, poly.color);
|
|
}
|
|
|
|
fn compile_arc(geo: &mut GpuGeometry, a: &Arc, bounds: &mut Bounds) {
|
|
if a.width_mm <= 0.0 || a.r <= 0.0 {
|
|
return;
|
|
}
|
|
let (center, r_screen, a0, sweep) = arc_screen_params(a.center, a.from, a.to, a.r);
|
|
// Degenerierter Bogen (from == to -> Sweep ~ 0): nichts zu zeichnen. Echte
|
|
// Vollkreise kommen als geschlossenes Polygon (siehe generatePlan `circle`).
|
|
if sweep.abs() < 1e-6 {
|
|
return;
|
|
}
|
|
let (dash, dash_count, dash_total) = prepare_arc_dash(a.dash.as_deref());
|
|
geo.arcs.push(ArcInstanceData {
|
|
center,
|
|
r_screen,
|
|
r_model: a.r,
|
|
a0,
|
|
sweep,
|
|
color: a.color,
|
|
width_mm: a.width_mm,
|
|
dash,
|
|
dash_count,
|
|
dash_total,
|
|
});
|
|
// Modell-Bounds: Bounding-Box des vollen Kreises (grosszuegig, aber sicher
|
|
// fuer "Einpassen"; der sichtbare Bogen liegt stets darin).
|
|
bounds.track([a.center[0] - a.r, a.center[1] - a.r]);
|
|
bounds.track([a.center[0] + a.r, a.center[1] + a.r]);
|
|
}
|
|
|
|
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 };
|
|
stroke_dashed_or_solid(geo, &[l.a, l.b], false, l.color, w, false, l.dash.as_deref(), bounds);
|
|
}
|
|
|
|
#[cfg(test)]
|
|
mod tests {
|
|
use super::*;
|
|
use crate::types::{Arc, Outline};
|
|
|
|
// --- arc_screen_params: analytische Bogen-Parameter ----------------------
|
|
|
|
/// Modell-Raum-Sweep (kuerzerer Bogen) — Referenz fuer die Winkel-Paritaet
|
|
/// (frueher die Winkellogik der `tessellate_arc`). Die Bildschirm-Y-Spiegelung
|
|
/// aendert nur das Vorzeichen, nicht den Betrag.
|
|
fn model_delta(center: Point, from: Point, to: Point) -> f32 {
|
|
let a0 = (from[1] - center[1]).atan2(from[0] - center[0]);
|
|
let a1 = (to[1] - center[1]).atan2(to[0] - center[0]);
|
|
let mut d = a1 - a0;
|
|
while d > std::f32::consts::PI {
|
|
d -= 2.0 * std::f32::consts::PI;
|
|
}
|
|
while d < -std::f32::consts::PI {
|
|
d += 2.0 * std::f32::consts::PI;
|
|
}
|
|
d
|
|
}
|
|
|
|
#[test]
|
|
fn arc_screen_params_endpunkte_treffen_exakt() {
|
|
let center = [1.0, 1.0];
|
|
let from = [2.0, 1.0]; // r=1, Modell-Winkel 0
|
|
let to = [1.0, 2.0]; // Modell-Winkel 90 Grad
|
|
let (cs, r_s, a0, sweep) = arc_screen_params(center, from, to, 1.0);
|
|
// Punkt bei a0 == to_screen(from), Punkt bei a0+sweep == to_screen(to).
|
|
let p0 = [cs[0] + a0.cos() * r_s, cs[1] + a0.sin() * r_s];
|
|
let p1 = [cs[0] + (a0 + sweep).cos() * r_s, cs[1] + (a0 + sweep).sin() * r_s];
|
|
let fs = to_screen(from);
|
|
let ts = to_screen(to);
|
|
assert!((p0[0] - fs[0]).abs() < 1e-3 && (p0[1] - fs[1]).abs() < 1e-3, "Start trifft from");
|
|
assert!((p1[0] - ts[0]).abs() < 1e-3 && (p1[1] - ts[1]).abs() < 1e-3, "Ende trifft to");
|
|
assert!((r_s - PX_PER_M).abs() < 1e-3, "r_screen = r * PX_PER_M");
|
|
}
|
|
|
|
#[test]
|
|
fn arc_screen_params_kuerzerer_bogen_paritaet() {
|
|
let center = [0.0, 0.0];
|
|
let from = [1.0, 0.0];
|
|
// Ziel bei Modell-Winkel 200 Grad -> naiv 200 Grad, kuerzer aber -160 Grad.
|
|
let ang = 200.0_f32.to_radians();
|
|
let to = [ang.cos(), ang.sin()];
|
|
let (_, _, _, sweep) = arc_screen_params(center, from, to, 1.0);
|
|
assert!(sweep.abs() <= std::f32::consts::PI + 1e-4, "kuerzerer Bogen (|sweep|<=pi)");
|
|
// Betrag identisch zur Modell-Raum-Winkellogik (Y-Spiegelung nur Vorzeichen).
|
|
assert!(
|
|
(sweep.abs() - model_delta(center, from, to).abs()).abs() < 1e-4,
|
|
"Sweep-Betrag == Modell-Delta-Betrag (Paritaet zur alten tessellate_arc-Logik)"
|
|
);
|
|
}
|
|
|
|
// --- prepare_arc_dash: Papier-mm -> Modell-Meter-Zyklus -------------------
|
|
|
|
#[test]
|
|
fn prepare_arc_dash_tuerschwenk_mapping() {
|
|
// Tuerschwenk-Muster [0.06, 0.04] mm -> * DASH_MM_TO_M(0.1) = [0.006, 0.004] m.
|
|
let (cyc, n, total) = prepare_arc_dash(Some(&[0.06, 0.04]));
|
|
assert_eq!(n, 2, "ein An/Aus-Paar");
|
|
assert!((cyc[0] - 0.006).abs() < 1e-6 && (cyc[1] - 0.004).abs() < 1e-6);
|
|
assert!((total - 0.010).abs() < 1e-6, "Zykluslaenge 0.01 m");
|
|
}
|
|
|
|
#[test]
|
|
fn prepare_arc_dash_ungerade_wird_verdoppelt() {
|
|
// Einzelwert -> Standard-Dash-Semantik: verdoppelt auf [x, x].
|
|
let (cyc, n, total) = prepare_arc_dash(Some(&[10.0]));
|
|
assert_eq!(n, 2, "ungerade Laenge wird verdoppelt");
|
|
assert!((cyc[0] - 1.0).abs() < 1e-6 && (cyc[1] - 1.0).abs() < 1e-6);
|
|
assert!((total - 2.0).abs() < 1e-6);
|
|
}
|
|
|
|
#[test]
|
|
fn prepare_arc_dash_leer_ist_durchgezogen() {
|
|
assert_eq!(prepare_arc_dash(None).1, 0);
|
|
assert_eq!(prepare_arc_dash(Some(&[])).1, 0);
|
|
}
|
|
|
|
// --- 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())
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.sum::<f32>()
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})
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.sum();
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assert!((total - 5.0).abs() < 1e-3, "Gesamtlaenge der an-Stuecke ~5m, war {total}");
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}
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#[test]
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fn split_dash_leeres_muster_unveraendert() {
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let pts = [[0.0, 0.0], [3.0, 4.0], [10.0, 4.0]];
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let pieces = split_dash(&pts, &[]);
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assert_eq!(pieces.len(), 1);
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assert_eq!(pieces[0], pts.to_vec());
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}
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// --- compile_scene: End-zu-End-Verdrahtung --------------------------------
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#[test]
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fn compile_scene_mit_bogen_erzeugt_arc_instanz() {
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let scene = Scene {
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arcs: vec![Arc {
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center: [0.0, 0.0],
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from: [1.0, 0.0],
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to: [0.0, 1.0],
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r: 1.0,
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color: [0.1, 0.1, 0.1, 1.0],
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width_mm: 0.25,
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dash: None,
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}],
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..Default::default()
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};
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let geo = compile_scene(&scene);
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// Analytisch: EINE Instanz, KEINE tessellierte Liniengeometrie.
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assert_eq!(geo.arcs.len(), 1, "genau eine Bogen-Instanz");
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assert!(geo.line_verts.is_empty(), "Bogen erzeugt keine Linien-Vertices mehr");
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let a = &geo.arcs[0];
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assert_eq!(a.dash_count, 0, "durchgezogen");
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assert!((a.r_screen - PX_PER_M).abs() < 1e-3);
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// Bounds decken den vollen Kreis (center +- r).
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assert!((geo.bounds[0] + 1.0).abs() < 1e-3 && (geo.bounds[2] - 1.0).abs() < 1e-3);
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}
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#[test]
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fn dash_reduziert_indexanzahl_gegenueber_durchgezogenem_umriss() {
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let ring = vec![[0.0, 0.0], [4.0, 0.0], [4.0, 4.0], [0.0, 4.0]];
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let solid = Scene {
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outlines: vec![Outline {
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pts: ring.clone(),
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color: [0.0, 0.0, 0.0, 1.0],
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|
width_mm: 0.2,
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|
dash: None,
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z: 0,
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|
}],
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..Default::default()
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|
};
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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]),
|
|
z: 0,
|
|
}],
|
|
..Default::default()
|
|
};
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let geo_solid = compile_scene(&solid);
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let geo_dashed = compile_scene(&dashed);
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assert!(!geo_solid.line_idx.is_empty());
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assert!(!geo_dashed.line_idx.is_empty());
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assert_ne!(
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geo_solid.line_idx.len(),
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geo_dashed.line_idx.len(),
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"gestrichelter Umriss sollte eine andere (geringere) Indexanzahl als der durchgezogene ergeben"
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);
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}
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#[test]
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fn gestrichelter_tuerschwenk_bogen_erzeugt_dash_instanz() {
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// Spiegelt den echten Anwendungsfall (Tuerschwenk-Boegen, dash 0.06/0.04mm).
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let center = [0.0, 0.0];
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let from = [1.0, 0.0];
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let to = [0.0, 1.0];
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let dash = vec![0.06, 0.04];
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let scene = Scene {
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arcs: vec![Arc {
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|
center,
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|
from,
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|
to,
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|
r: 1.0,
|
|
color: [0.1, 0.1, 0.1, 1.0],
|
|
width_mm: 0.05,
|
|
dash: Some(dash.clone()),
|
|
}],
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..Default::default()
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|
};
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// Rundlauf durch die volle Pipeline: eine analytische, GESTRICHELTE Instanz.
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let geo = compile_scene(&scene);
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assert_eq!(geo.arcs.len(), 1, "genau eine Bogen-Instanz");
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let a = &geo.arcs[0];
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assert_eq!(a.dash_count, 2, "ein An/Aus-Paar (dash-Zyklus)");
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assert!((a.dash_total - 0.010).abs() < 1e-6, "Zykluslaenge 0.01 m");
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// Sweep = Viertelkreis (Betrag pi/2), Radius exakt.
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assert!((a.sweep.abs() - std::f32::consts::FRAC_PI_2).abs() < 1e-4);
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assert!((a.r_screen - PX_PER_M).abs() < 1e-3);
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}
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}
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