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DOSSIER-STANDALONE/src/viewport/Wasm3DViewport.tsx
T
karim b6d14ca2b2 Engine-3D: Kamera-Presets + Weiss-Modus im render3d-Viewport
Der Engine-3D-Viewport (render3d/wgpu) war reines Ansehen (Orbit/Zoom). Jetzt:

- Kamera-Presets als Overlay: Top/Unten/Vorne/Hinten/Links/Rechts/Iso.
  Richtungen exakt wie der three.js-Pfad (applyView3d); framen die aktuelle
  Modell-Bounding-Box (fitTargetDist) und springen auf den Preset-Winkel,
  danach Orbit/Pan/Zoom weiter frei. Rein JS.
- Render-Modus Schattiert/Weiss: mode-Uniform in Globals (WGSL/Rust),
  Weiss = beleuchtetes Clay-Grau; wasm-Binding set_render_mode_white,
  durchgereicht via useWasm3dRenderer.
- Overlay-CSS self-contained (wasm3dOverlay.css), Theme-aware.

three.js unangetastet. Auswahl/Grips/Zeichnen + Wireframe/HLR bewusst noch
offen (naechste Scheibe).
2026-07-03 20:56:56 +02:00

416 lines
16 KiB
TypeScript

// 3D-Viewport auf der nativen Engine: render3d (Rust/wgpu) als WASM/WebGPU-
// Canvas. Aktiv hinter demselben Engine-Umschalter wie die 2D-Plan-Ansicht
// (`?engine=wasm` bzw. Statusleisten-Wahl, siehe Viewport3D.tsx); die three.js-
// Sicht bleibt der unveränderte Standardpfad.
//
// INTEGRATIONS-SPIKE (Umfang bewusst schmal): Massenmodell (Wände mit Öffnungs-
// Teilquadern + Deckenplatten, alle Geschosse gestapelt) + Orbit-Navigation +
// Kamera-Presets (Top/Bottom/Front/Back/Left/Right/Iso) + Darstellungsart
// (shaded/white) im Overlay unten (s. VIEW_PRESETS, wasm3dOverlay.css).
// Auswahl/Raycast, Griffe/Zeichnen sowie die übrigen Darstellungsarten der
// three.js-Sicht (texturiert/Drahtgitter/Kanten, HLR) folgen später — bis
// dahin gilt: LINKS ohne Funktion, RECHTS unterdrückt nur das Browser-Menü.
//
// MAUS-SCHEMA wie die three.js-Sicht (docs/design/context-menu.md):
// MITTE ziehen = Orbit, Shift+MITTE = Pan, RAD = Zoom.
// Die Orbit-/Pan-Mathematik folgt den OrbitControls-Konventionen (Winkel je
// Pixel an der Viewport-Höhe normiert), damit sich beide Pfade gleich anfühlen.
import { useEffect, useRef, useState } from "react";
import type { Project } from "../model/types";
import { projectToModel3d } from "../plan/toWalls3d";
import { t } from "../i18n";
import { useWasm3dRenderer } from "./useWasm3dRenderer";
import type { Camera3d } from "./useWasm3dRenderer";
import "./wasm3dOverlay.css";
/** Vertikaler Öffnungswinkel (Radiant) — wie die three.js-PerspectiveCamera (50°). */
const FOV_Y = (50 * Math.PI) / 180;
/** Pitch-Klemme gegen den Gimbal-Flip (identisch zu render3d::math::orbit_eye). */
const PITCH_LIMIT = Math.PI / 2 - 0.01;
/** Orbit-Zustand der Kamera: Kugelkoordinaten um ein Blickziel (world, Y-up). */
interface OrbitState {
/** Azimut um die Y-Achse (Radiant). */
yaw: number;
/** Erhebung über die XZ-Ebene (Radiant, geklemmt). */
pitch: number;
/** Abstand vom Ziel (Meter). */
dist: number;
/** Blickziel (world). */
target: [number, number, number];
}
/** Fertige Kamera aus dem Orbit-Zustand (Konvention wie render3d::math::orbit_eye). */
function orbitCamera(o: OrbitState): Camera3d {
const pitch = Math.max(-PITCH_LIMIT, Math.min(PITCH_LIMIT, o.pitch));
const r = o.dist * Math.cos(pitch);
return {
eye: [
o.target[0] + r * Math.cos(o.yaw),
o.target[1] + o.dist * Math.sin(pitch),
o.target[2] + r * Math.sin(o.yaw),
],
target: [o.target[0], o.target[1], o.target[2]],
up: [0, 1, 0],
perspective: true,
fovY: FOV_Y,
orthoHalfHeight: o.dist * 0.5,
};
}
/**
* Formatfüllendes Ziel + Distanz: Bounding-Box des geflachten Modells (Wände +
* Decken, world: x = Modell-x, z = Modell-y, y = Höhe) einpassen. Gemeinsame
* Grundlage für den Start-Orbit UND die Kamera-Presets (beide sollen das
* Modell formatfüllend zeigen, nur der Blickwinkel unterscheidet sich).
*/
function fitTargetDist(project: Project): {
target: [number, number, number];
dist: number;
} {
const model = projectToModel3d(project);
let minX = Infinity;
let minY = Infinity;
let minZ = Infinity;
let maxX = -Infinity;
let maxY = -Infinity;
let maxZ = -Infinity;
const grow = (x: number, y: number, z: number) => {
if (x < minX) minX = x;
if (x > maxX) maxX = x;
if (y < minY) minY = y;
if (y > maxY) maxY = y;
if (z < minZ) minZ = z;
if (z > maxZ) maxZ = z;
};
for (const w of model.walls) {
grow(w.start[0], w.baseElevation, w.start[1]);
grow(w.end[0], w.baseElevation + w.height, w.end[1]);
}
for (const s of model.slabs) {
for (const p of s.outline) {
grow(p[0], s.zBottom, p[1]);
grow(p[0], s.zTop, p[1]);
}
}
// Leeres Modell: neutraler Standpunkt (entspricht dem three.js-Start).
if (!Number.isFinite(minX)) {
return { dist: 14, target: [2.5, 1, 2] };
}
const target: [number, number, number] = [
(minX + maxX) / 2,
(minY + maxY) / 2,
(minZ + maxZ) / 2,
];
const radius =
Math.hypot(maxX - minX, maxY - minY, maxZ - minZ) / 2 || 1;
// Abstand so, dass die Bounding-Kugel ins vertikale Sichtfeld passt (+ Rand).
const dist = Math.max(4, (radius / Math.tan(FOV_Y / 2)) * 1.2);
return { target, dist };
}
/**
* Formatfüllender Start-Orbit: Blick von schräg oben (wie das three.js-
* Perspektive-Preset).
*/
function fitOrbit(project: Project): OrbitState {
const { target, dist } = fitTargetDist(project);
return { yaw: Math.PI / 4, pitch: 0.5, dist, target };
}
/**
* Kanonische Blickwinkel-Presets (Vectorworks/DOSSIER-Stil, wie
* `applyView3d` in Viewport3D.tsx — hier als Kugelkoordinaten yaw/pitch statt
* eines Richtungsvektors, weil der Engine-Pfad die Kamera über den Orbit-
* Zustand treibt, s. o.). Herleitung (Y-up, world x = Plan-x, world z =
* Plan-y):
* front/back: Blick entlang ±Z (yaw = ±90°, pitch 0).
* left/right: Blick entlang ±X (yaw = 0°/180°, pitch 0).
* top/bottom: senkrecht von oben/unten; pitch ans Gimbal-Limit geklemmt
* (exakt 90° macht die Kamerabasis singulär — dieselbe Klemme wie beim
* freien Orbit, s. PITCH_LIMIT), mit demselben leichten Yaw-Versatz wie
* front/back (stabile, vorhersagbare „oben"-Achse am Bildschirm, analog
* zum three.js-Kniff `dir=(0,1,0.0001)`).
* iso: Ecklage von schräg oben (SW-Iso) — Richtung (1,1,1) normiert, exakt
* wie das three.js-Iso-Preset (Elevationswinkel arcsin(1/√3) ≈ 35.26°).
*/
const ISO_PITCH = Math.asin(1 / Math.sqrt(3));
const VIEW_PRESETS: Record<
"top" | "bottom" | "front" | "back" | "left" | "right" | "iso",
{ yaw: number; pitch: number }
> = {
top: { yaw: Math.PI / 2, pitch: PITCH_LIMIT },
bottom: { yaw: -Math.PI / 2, pitch: -PITCH_LIMIT },
front: { yaw: Math.PI / 2, pitch: 0 },
back: { yaw: -Math.PI / 2, pitch: 0 },
right: { yaw: 0, pitch: 0 },
left: { yaw: Math.PI, pitch: 0 },
iso: { yaw: Math.PI / 4, pitch: ISO_PITCH },
};
type ViewPreset = keyof typeof VIEW_PRESETS;
/** Labels der Preset-Knöpfe: bestehende i18n-Schlüssel wiederverwendet, wo
* vorhanden (view3d.*, aus der three.js-Oberleiste); für die im engine-Pfad
* zusätzlichen Ansichten (bottom/back/left/right, dort nicht vorhanden) ein
* kurzer inline-deutscher Text — keine neuen i18n-Schlüssel (Projektregel).
* Als Funktion (nicht Modul-Konstante) aufgerufen, damit `t()` bei jedem
* Render die aktuelle Sprache liest (wie der bestehende Fallback-Text unten). */
function viewPresetLabel(preset: ViewPreset): string {
switch (preset) {
case "top":
return t("view3d.top");
case "bottom":
return "Unten";
case "front":
return t("view3d.front");
case "back":
return "Hinten";
case "left":
return "Links";
case "right":
return "Rechts";
case "iso":
return t("view3d.iso");
}
}
const VIEW_PRESET_ORDER: ViewPreset[] = [
"top",
"bottom",
"front",
"back",
"left",
"right",
"iso",
];
export function Wasm3DViewport({ project }: { project: Project }) {
const canvasRef = useRef<HTMLCanvasElement | null>(null);
const { render, updateModel, setWhiteMode, ready, failed } = useWasm3dRenderer(
canvasRef,
true,
);
// Orbit-Zustand in einem Ref (kein React-State): Mausbewegungen zeichnen
// direkt neu, ohne die Komponente je Frame zu re-rendern.
const orbitRef = useRef<OrbitState | null>(null);
// Frisches Projekt für den (stabilen) Init-Effekt unten.
const projectRef = useRef(project);
projectRef.current = project;
// Aktiver Blickwinkel-Preset (nur fürs Knopf-Hervorheben) + Darstellungsart
// (Overlay-UI, s. u.). Bewusst React-State — anders als der Orbit ändern
// sich beide selten (Klick, nicht Mausbewegung), ein Re-Render ist unkritisch.
const [activePreset, setActivePreset] = useState<ViewPreset | null>(null);
const [renderMode, setRenderMode] = useState<"shaded" | "white">("shaded");
// Modell bei Bereitschaft + jeder Projektänderung neu einspielen. Der Orbit
// wird nur beim ERSTEN Mal eingepasst — danach bleibt die Kamera beim
// Editieren stehen (gleiches Verhalten wie der three.js-Kamera-Snapshot).
useEffect(() => {
if (!ready) return;
updateModel(project);
if (!orbitRef.current) orbitRef.current = fitOrbit(project);
render(orbitCamera(orbitRef.current));
}, [ready, project, updateModel, render]);
// Darstellungsart (shaded/weiss) an den Renderer weiterreichen, sobald sie
// wechselt (Overlay-Klick) oder der Renderer bereit wird — dann neu zeichnen.
useEffect(() => {
if (!ready) return;
setWhiteMode(renderMode === "white");
if (orbitRef.current) render(orbitCamera(orbitRef.current));
}, [ready, renderMode, setWhiteMode, render]);
// Blickwinkel-Preset anwenden: formatfüllend auf die aktuelle Modell-
// Bounding-Box (wie fitOrbit), aber mit dem Preset-Blickwinkel statt des
// Standard-Schrägblicks. „Preset = dorthin springen, kein Lock" — danach
// bleibt Orbit/Pan/Zoom frei (gleiche Philosophie wie Viewport3D.applyView3d).
const applyPreset = (name: ViewPreset) => {
if (!ready) return;
const { yaw, pitch } = VIEW_PRESETS[name];
const { target, dist } = fitTargetDist(projectRef.current);
orbitRef.current = { yaw, pitch, dist, target };
setActivePreset(name);
render(orbitCamera(orbitRef.current));
};
// Canvas-Größe beobachten: bei Layout-Änderung mit aktueller Kamera neu
// zeichnen (die Surface-Anpassung übernimmt der Hook im render()).
useEffect(() => {
const canvas = canvasRef.current;
if (!ready || !canvas) return;
const ro = new ResizeObserver(() => {
if (orbitRef.current) render(orbitCamera(orbitRef.current));
});
ro.observe(canvas);
return () => ro.disconnect();
}, [ready, render]);
// Maus-Navigation (MITTE = Orbit, Shift+MITTE = Pan, RAD = Zoom).
useEffect(() => {
const canvas = canvasRef.current;
if (!ready || !canvas) return;
let drag: { mode: "orbit" | "pan"; x: number; y: number } | null = null;
const redraw = () => {
if (orbitRef.current) render(orbitCamera(orbitRef.current));
};
const onPointerDown = (e: PointerEvent) => {
if (e.button !== 1) return; // nur MITTE navigiert (links = Auswahl, s. o.)
e.preventDefault();
drag = { mode: e.shiftKey ? "pan" : "orbit", x: e.clientX, y: e.clientY };
canvas.setPointerCapture(e.pointerId);
// Freies Navigieren verlässt den Preset-Blickwinkel — Knopf-Hervorhebung
// löschen (EINMAL je Geste, nicht je Pointermove: kein State-Update im
// Bewegungs-Hotpath, s. Kommentar oben zum Orbit-Ref).
setActivePreset((prev) => (prev === null ? prev : null));
};
const onPointerMove = (e: PointerEvent) => {
const o = orbitRef.current;
if (!drag || !o) return;
const dx = e.clientX - drag.x;
const dy = e.clientY - drag.y;
drag.x = e.clientX;
drag.y = e.clientY;
const h = canvas.clientHeight || 1;
if (drag.mode === "orbit") {
// Winkel je Pixel wie OrbitControls: voller Umlauf über die Viewport-Höhe.
o.yaw += (2 * Math.PI * dx) / h;
o.pitch = Math.max(
-PITCH_LIMIT,
Math.min(PITCH_LIMIT, o.pitch + (2 * Math.PI * dy) / h),
);
} else {
// Pan in der Bildebene: Welt-Meter je Pixel aus Distanz + Sichtwinkel;
// Ziel entgegen der Mausrichtung verschieben (Szene folgt dem Cursor).
const worldPerPx = (2 * o.dist * Math.tan(FOV_Y / 2)) / h;
const pitch = Math.max(-PITCH_LIMIT, Math.min(PITCH_LIMIT, o.pitch));
// Kamera-Basis aus dem Orbit: f = Blickrichtung, s = rechts, u = Kamera-oben.
const f = [
-Math.cos(pitch) * Math.cos(o.yaw),
-Math.sin(pitch),
-Math.cos(pitch) * Math.sin(o.yaw),
];
const s = [Math.sin(o.yaw), 0, -Math.cos(o.yaw)];
const u = [
s[1] * f[2] - s[2] * f[1],
s[2] * f[0] - s[0] * f[2],
s[0] * f[1] - s[1] * f[0],
];
o.target[0] += (-s[0] * dx + u[0] * dy) * worldPerPx;
o.target[1] += (-s[1] * dx + u[1] * dy) * worldPerPx;
o.target[2] += (-s[2] * dx + u[2] * dy) * worldPerPx;
}
redraw();
};
const endDrag = (e: PointerEvent) => {
if (!drag) return;
drag = null;
if (canvas.hasPointerCapture(e.pointerId)) {
canvas.releasePointerCapture(e.pointerId);
}
};
const onWheel = (e: WheelEvent) => {
const o = orbitRef.current;
if (!o) return;
e.preventDefault();
// Exponentielles Dolly (rad-deltaY ≈ ±100 je Rastung → ~14 % je Schritt).
o.dist = Math.max(0.2, Math.min(2000, o.dist * Math.exp(e.deltaY * 0.0013)));
setActivePreset((prev) => (prev === null ? prev : null));
redraw();
};
// Browser-Kontextmenü unterdrücken (RECHTS ist fürs App-Menü reserviert).
const onContextMenu = (e: MouseEvent) => e.preventDefault();
canvas.addEventListener("pointerdown", onPointerDown);
canvas.addEventListener("pointermove", onPointerMove);
canvas.addEventListener("pointerup", endDrag);
canvas.addEventListener("pointercancel", endDrag);
canvas.addEventListener("wheel", onWheel, { passive: false });
canvas.addEventListener("contextmenu", onContextMenu);
return () => {
canvas.removeEventListener("pointerdown", onPointerDown);
canvas.removeEventListener("pointermove", onPointerMove);
canvas.removeEventListener("pointerup", endDrag);
canvas.removeEventListener("pointercancel", endDrag);
canvas.removeEventListener("wheel", onWheel);
canvas.removeEventListener("contextmenu", onContextMenu);
};
}, [ready, render]);
return (
<div className="viewport">
{/* Canvas-Anzeigegröße kommt aus `.viewport canvas` (styles.css); die
Renderauflösung (DPR) gleicht der Hook je Frame ab. */}
<canvas ref={canvasRef} data-engine="render3d" />
{!failed && (
<div className="wasm3d-overlay">
{/* Kamera-Presets (Vectorworks/DOSSIER-Stil, s. VIEW_PRESETS oben) —
„dorthin springen", kein Lock: danach bleibt Orbit/Pan/Zoom frei. */}
<div
className="wasm3d-overlay-group"
role="group"
aria-label={t("view3d.group")}
>
{VIEW_PRESET_ORDER.map((key) => (
<button
key={key}
type="button"
className={`wasm3d-overlay-btn${activePreset === key ? " active" : ""}`}
disabled={!ready}
onClick={() => applyPreset(key)}
title={viewPresetLabel(key)}
aria-label={viewPresetLabel(key)}
>
{viewPresetLabel(key)}
</button>
))}
</div>
{/* Darstellungsart: shaded (Bauteil-/Materialfarbe, Default) vs. white
(einheitliches beleuchtetes Hellgrau, Clay-Look) — Rust-Uniform
`mode.x` (shaders.rs). Texturiert/Drahtgitter/Kanten der three.js-
Sicht sind hier (noch) nicht gebaut, s. Datei-Kommentar. */}
<div
className="wasm3d-overlay-group"
role="group"
aria-label={t("display.style.group")}
>
<button
type="button"
className={`wasm3d-overlay-btn${renderMode === "shaded" ? " active" : ""}`}
disabled={!ready}
onClick={() => setRenderMode("shaded")}
title={t("display.style.shaded")}
aria-label={t("display.style.shaded")}
>
{t("display.style.shaded")}
</button>
<button
type="button"
className={`wasm3d-overlay-btn${renderMode === "white" ? " active" : ""}`}
disabled={!ready}
onClick={() => setRenderMode("white")}
title={t("display.style.white")}
aria-label={t("display.style.white")}
>
{t("display.style.white")}
</button>
</div>
</div>
)}
{failed && (
<div className="viewport-fallback">
<strong>{t("viewport3d.engineUnavailable")}</strong>
<span>{t("viewport3d.engineUnavailableHint")}</span>
</div>
)}
</div>
);
}