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DOSSIER-STANDALONE/src-tauri/render3d/src/shaders.rs
T
karim 919bc67bfa 3D: Geschossdecken als extrudierte Polygone + hemisphärisches Licht
Deckenplatten (SlabInput) werden im render3d aus dem Grundriss-Umriss per
Ear-Clipping trianguliert und über die Deckendicke extrudiert (Deckel/Boden/
Mantel mit robust nach außen orientierten Normalen). Payload erweitert auf
{ walls, slabs } — blanke Wand-Arrays bleiben kompatibel. Beleuchtung auf
hemisphärisches Ambient (Himmel/Boden) + Directional-Sonne umgestellt, dezente
Kantenbetonung, hellerer Hintergrund (#f5f5f5). Beispiel-Geschossdecke im EG.
2026-07-02 21:08:34 +02:00

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3.0 KiB
Rust

// WGSL-Shader des nativen 3D-Renderers. Als Konstante hier, damit die Quelle auch
// ohne aktives GPU-Feature (headless) im Repo pruefbar bleibt (naga-Test, Muster:
// render2d/shaders).
//
// Beleuchtung: HEMISPHAERISCHES Umgebungslicht (Himmel oben / Boden unten) plus
// EIN Directional-Light (Sonne). Das hemisphaerische Ambient toent jede Flaeche je
// nach ihrer Normalen-Neigung: Deckflaechen bekommen das helle Himmelslicht, nach
// unten weisende Flaechen das dunklere Bodenlicht, senkrechte Waende einen Misch-
// wert. Dadurch liest sich das Volumen sofort ab (Architektur-Massenmodell) — ohne
// teures Postprocessing. Zusaetzlich betont ein Facing-Term (n gegen die Blick-
// naeherung „nach oben") die Kanten sanft ab.
//
// Uniform-Layout (group(0) binding(0)):
// view_proj : mat4x4<f32> world -> Clip (proj * view)
// light_dir : vec4<f32> Richtung ZUM Licht (world, xyz; w = Sonnen-Staerke)
// sky_color : vec4<f32> Himmels-Ambient (rgb; von oben)
// ground_color : vec4<f32> Boden-Ambient (rgb; von unten)
// sun_color : vec4<f32> Farbe/Staerke des Directional-Lights (rgb)
//
// Vertex-Attribute: position (world), normal (world), color (Albedo).
/// Der einzige Shader (Vertex + Fragment). Hemisphaerisches Ambient (Himmel/Boden)
/// + Lambert-Directional — GPU-Aequivalent eines Architektur-Massenmodell-Lichts.
pub const MESH_WGSL: &str = r#"
struct Globals {
view_proj : mat4x4<f32>,
light_dir : vec4<f32>,
sky_color : vec4<f32>,
ground_color : vec4<f32>,
sun_color : vec4<f32>,
};
@group(0) @binding(0) var<uniform> globals : Globals;
struct VsIn {
@location(0) position : vec3<f32>,
@location(1) normal : vec3<f32>,
@location(2) color : vec3<f32>,
};
struct VsOut {
@builtin(position) clip_pos : vec4<f32>,
@location(0) world_normal : vec3<f32>,
@location(1) color : vec3<f32>,
};
@vertex
fn vs_main(in : VsIn) -> VsOut {
var out : VsOut;
out.clip_pos = globals.view_proj * vec4<f32>(in.position, 1.0);
out.world_normal = in.normal;
out.color = in.color;
return out;
}
@fragment
fn fs_main(in : VsOut) -> @location(0) vec4<f32> {
let n = normalize(in.world_normal);
let l = normalize(globals.light_dir.xyz);
// Hemisphaerisches Ambient: Mischfaktor aus der Vertikal-Komponente der
// Normalen (n.y = +1 -> voll Himmel, n.y = -1 -> voll Boden).
let hemi_t = clamp(n.y * 0.5 + 0.5, 0.0, 1.0);
let ambient = mix(globals.ground_color.rgb, globals.sky_color.rgb, hemi_t);
// Gerichteter Lambert-Anteil (Sonne); Rueckseiten (n.l < 0) tragen nichts bei.
let diffuse = max(dot(n, l), 0.0) * globals.sun_color.rgb;
var shaded = in.color * (ambient + diffuse);
// Sanfte Kantenbetonung: senkrechte Flaechen (n.y nahe 0) minimal abdunkeln,
// damit sich Waende vom hellen Deckel/Boden abheben (ohne Postprocessing).
let edge = 0.90 + 0.10 * abs(n.y);
shaded = shaded * edge;
return vec4<f32>(shaded, 1.0);
}
"#;