karim
926dedca40
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.
774 lines
27 KiB
Rust
774 lines
27 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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/// Mindest-Sehnenabweichung (Sagitta) in Geraete-px, unter der ein Kreisbogen als
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/// glatt gilt. Kleiner -> mehr Segmente bei gleichem Radius/Zoom.
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const ARC_SAGITTA_TOL_PX: f32 = 0.3;
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/// Kreisbogen (kuerzerer Sweep von `from` nach `to` um `center`, wie die alte
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/// JS-`tessellateArc`) zoomabhaengig in eine offene Punktfolge (Modell-Meter)
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/// zerlegen. Winkelschritt so klein, dass die Sehnen-Abweichung (Sagitta) bei der
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/// aktuellen Bildschirm-Skala `px_per_m` (Geraete-px je Modell-Meter) unter
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/// `ARC_SAGITTA_TOL_PX` bleibt: sagitta = r*(1-cos(dtheta/2)) <= tol
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/// => dtheta <= 2*acos(1 - tol/r_px), r_px = r*px_per_m. Segmentzahl auf 8..512
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/// geklemmt (nie zu grob, nie unnoetig fein). Erster/letzter Punkt werden EXAKT
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/// auf `from`/`to` gesetzt (kein Trig-Rundungsfehler an den Enden).
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pub(crate) fn tessellate_arc(center: Point, from: Point, to: Point, r: f32, px_per_m: f32) -> Vec<Point> {
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let a0 = (from[1] - center[1]).atan2(from[0] - center[0]);
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let a1_raw = (to[1] - center[1]).atan2(to[0] - center[0]);
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// Kuerzeren Bogen waehlen (die Szene liefert keine largeArc-Info mit) — 1:1
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// die Winkel-Normalisierung der alten JS-`tessellateArc`.
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let mut delta = a1_raw - 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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let r_px = (r * px_per_m).max(1e-6);
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let ratio = (1.0 - (ARC_SAGITTA_TOL_PX / r_px)).clamp(-1.0, 1.0);
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let max_dtheta = (2.0 * ratio.acos()).max(1e-4);
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let segs = ((delta.abs() / max_dtheta).ceil() as u32).clamp(8, 512);
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let mut pts = Vec::with_capacity(segs as usize + 1);
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pts.push(from);
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for i in 1..segs {
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let t = a0 + delta * (i as f32) / (segs as f32);
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|
pts.push([center[0] + t.cos() * r, center[1] + t.sin() * r]);
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|
}
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pts.push(to);
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pts
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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()
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.copied()
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.map(|d| d.max(0.0) * DASH_MM_TO_M)
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.filter(|d| *d > 0.0)
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|
.collect();
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if pat.is_empty() || pts.len() < 2 {
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|
return vec![pts.to_vec()];
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}
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let cycle: Vec<f32> = if pat.len() % 2 == 0 {
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pat.clone()
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} else {
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[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 {
|
|
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];
|
|
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;
|
|
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);
|
|
}
|
|
}
|
|
}
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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
|
|
}
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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,
|
|
pts: &[Point],
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closed: bool,
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|
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;
|
|
let n = pts.len();
|
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let mut j = n - 1;
|
|
for i in 0..n {
|
|
a += pts[j][0] * pts[i][1] - pts[i][0] * pts[j][1];
|
|
j = i;
|
|
}
|
|
a / 2.0
|
|
}
|
|
|
|
/// Kreuzprodukt (b-a) x (c-a).
|
|
#[inline]
|
|
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])
|
|
}
|
|
|
|
/// Maximaler Miter-Laengenfaktor; darueber wird geklemmt (kein Spike an spitzen Ecken).
|
|
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]
|
|
fn left_normal(from: Point, to: Point) -> Option<Point> {
|
|
let dx = to[0] - from[0];
|
|
let dy = to[1] - from[1];
|
|
let len = (dx * dx + dy * dy).sqrt();
|
|
if len < 1e-6 {
|
|
None
|
|
} else {
|
|
Some([-dy / len, dx / len])
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// 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 {
|
|
let d1 = cross(a, b, p);
|
|
let d2 = cross(b, c, p);
|
|
let d3 = cross(c, a, p);
|
|
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)
|
|
}
|
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|
|
/// Ear-Clipping-Triangulierung eines einfachen (lochfreien) Polygons. Robust fuer
|
|
/// 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
|
|
/// Ecken oder Degeneration.
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pub fn triangulate(pts: &[Point]) -> Vec<u32> {
|
|
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
|
|
// 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
|
|
}
|
|
|
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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 {
|
|
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?
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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;
|
|
}
|
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|
|
// Ohr abschneiden.
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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
|
|
}
|
|
|
|
/// 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.
|
|
pub stroke_mm: f32,
|
|
}
|
|
|
|
/// 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>,
|
|
/// 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.
|
|
fn add_fill_batch(&mut self, count: u32, color: Rgba) {
|
|
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,
|
|
});
|
|
}
|
|
|
|
fn add_line_batch(&mut self, count: u32, color: Rgba, stroke_mm: f32) {
|
|
if let Some(last) = self.line_batches.last_mut() {
|
|
if last.stroke_mm == stroke_mm && 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,
|
|
});
|
|
}
|
|
|
|
/// 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,
|
|
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);
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// 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 },
|
|
]
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/// Tessellliert eine ganze Szene zu GPU-Geometrie beim Standard-Massstab
|
|
/// (`PX_PER_M`, kein Zoom beruecksichtigt) — Kompatibilitaets-Wrapper fuer
|
|
/// bestehende Aufrufer (Tests, Demo, Fenster-Spike), die keinen aktuellen
|
|
/// Geraete-px-je-Meter-Wert kennen. Der eigentliche (zoomabhaengige) Renderpfad
|
|
/// nutzt `compile_scene_scaled` direkt (siehe `gpu::Renderer::upload_scene`).
|
|
pub fn compile_scene(scene: &Scene) -> GpuGeometry {
|
|
compile_scene_scaled(scene, PX_PER_M)
|
|
}
|
|
|
|
/// Tessellliert eine ganze Szene zu GPU-Geometrie (gefuellte Polygone +
|
|
/// Papier-mm-Striche). Reihenfolge: Fuellungen -> Umrisse -> offene Polylinien
|
|
/// -> Boegen -> freie Linien (siehe `Scene`-Doc-Kommentar). `px_per_m` sind die
|
|
/// aktuellen Geraete-px je Modell-Meter (aus der laufenden Zoom-Stufe) — treibt
|
|
/// NUR die Bogen-Adaptivitaet (`tessellate_arc`); alles andere ist Zoom-invariant
|
|
/// (Papier-mm-Striche werden erst im Shader auf Geraete-px abgebildet).
|
|
pub fn compile_scene_scaled(scene: &Scene, px_per_m: f32) -> GpuGeometry {
|
|
let mut geo = GpuGeometry::default();
|
|
let mut bounds = Bounds::new();
|
|
|
|
// 1) Gefuellte Polygone.
|
|
for poly in &scene.fills {
|
|
compile_fill(&mut geo, poly, &mut bounds);
|
|
}
|
|
// 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 {
|
|
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
|
|
// gehrter Streifen — die inneren Ecken bekommen so eine Gehrung statt
|
|
// Stumpfkappen (closed=false).
|
|
for pl in &scene.polylines {
|
|
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.dash.as_deref(), &mut bounds);
|
|
}
|
|
}
|
|
// 4) Kreisboegen: zoomabhaengig in eine Punktfolge zerlegt (`tessellate_arc`),
|
|
// 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);
|
|
}
|
|
// 5) Freie Einzel-Linien (Tuerblaetter, Referenzlinien).
|
|
for l in &scene.lines {
|
|
compile_line(&mut geo, l, &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, px_per_m: f32, bounds: &mut Bounds) {
|
|
if a.width_mm <= 0.0 {
|
|
return;
|
|
}
|
|
let pts = tessellate_arc(a.center, a.from, a.to, a.r, px_per_m);
|
|
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 };
|
|
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, Outline};
|
|
|
|
// --- tessellate_arc: adaptive Bogen-Zerlegung ----------------------------
|
|
|
|
#[test]
|
|
fn arc_endpunkte_exakt() {
|
|
let center = [1.0, 1.0];
|
|
let from = [2.0, 1.0]; // r=1, Winkel 0
|
|
let to = [1.0, 2.0]; // Winkel 90 Grad
|
|
let pts = tessellate_arc(center, from, to, 1.0, 100.0);
|
|
assert_eq!(*pts.first().unwrap(), from, "erster Punkt exakt = from");
|
|
assert_eq!(*pts.last().unwrap(), to, "letzter Punkt exakt = to");
|
|
}
|
|
|
|
#[test]
|
|
fn arc_segmentzahl_waechst_mit_px_per_m() {
|
|
let center = [0.0, 0.0];
|
|
let from = [1.0, 0.0];
|
|
let to = [0.0, 1.0]; // Viertelkreis, r=1
|
|
let low = tessellate_arc(center, from, to, 1.0, 10.0);
|
|
let high = tessellate_arc(center, from, to, 1.0, 1000.0);
|
|
let segs_low = low.len() - 1;
|
|
let segs_high = high.len() - 1;
|
|
assert!(
|
|
segs_high > segs_low,
|
|
"mehr Segmente bei hoeherem Zoom erwartet: {segs_low} vs {segs_high}"
|
|
);
|
|
}
|
|
|
|
#[test]
|
|
fn arc_segmentzahl_geklemmt_min_max() {
|
|
let center = [0.0, 0.0];
|
|
let from = [1.0, 0.0];
|
|
let to = [0.0, 1.0];
|
|
// Sehr grober Fall (winziger Radius/Zoom) -> trotzdem mindestens 8 Segmente.
|
|
let coarse = tessellate_arc(center, from, to, 0.001, 1.0);
|
|
assert!(coarse.len() - 1 >= 8, "min. 8 Segmente erwartet");
|
|
// Extremer Zoom -> nie mehr als 512 Segmente.
|
|
let fine = tessellate_arc(center, from, to, 1.0, 1.0e9);
|
|
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]
|
|
fn compile_scene_mit_bogen_erzeugt_liniengeometrie() {
|
|
let scene = Scene {
|
|
arcs: vec![Arc {
|
|
center: [0.0, 0.0],
|
|
from: [1.0, 0.0],
|
|
to: [0.0, 1.0],
|
|
r: 1.0,
|
|
color: [0.1, 0.1, 0.1, 1.0],
|
|
width_mm: 0.25,
|
|
dash: None,
|
|
}],
|
|
..Default::default()
|
|
};
|
|
let geo = compile_scene_scaled(&scene, PX_PER_M);
|
|
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"
|
|
);
|
|
}
|
|
}
|