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

Feature web (wasm-bindgen) + cdylib analog render2d; WebModelRenderer
mit Canvas-Surface, set_model (walls/slabs wie der native Push) und
set_camera. Projektion liefert bereits [0,1]-Clip-Z, math.rs unveraendert.
wgpu-22-requestDevice-Shim in src/engine/requestDeviceShim.ts geteilt.
Neuer Hook useWasm3dRenderer + Wasm3DViewport (Orbit/Pan/Zoom wie three.js-
Sicht); Viewport3D dispatcht per ?engine=wasm bzw. localStorage, three.js
bleibt Default. Build-Script build:engine3d (wasm-pack, src/engine/pkg3d).
Verifiziert headful per scripts/probe-engine3d.mjs (37 % Geometrie-Pixel);
headless praesentiert Chromium keine WebGPU-Frames (auch bei render2d).
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2026-07-03 07:41:37 +02:00
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/**
* React-Hook für den nativen render3d-Renderer als WASM/WebGPU-Viewport.
*
* Gegenstück zu {@link useWasmPlanRenderer} (2D): lädt das WASM-Modul aus
* src/engine/pkg3d (`npm run build:engine3d`), bindet den Renderer an ein
* Canvas und reicht Modell + Kamera durch. Die eigentliche Zeichenlogik lebt
* in Rust (src-tauri/render3d, Feature `web`) — dieselbe Extrusion/Pipeline
* wie das native wgpu-Fenster.
*
* Modell-Sync: `updateModel(project)` flacht das Projekt über
* {@link projectToModel3d} (Wände mit Öffnungs-Teilquadern + Deckenplatten)
* und schiebt es als JSON an `set_model` — exakt dasselbe Format wie der
* native Tauri-Push (nativeSync.ts).
*
* Fällt bei fehlendem WebGPU oder Init-Fehler auf `ready:false` + `failed:true`
* zurück; der Aufrufer (Wasm3DViewport) zeigt dann den Hinweis-Fallback.
*/
import { useCallback, useEffect, useRef, useState } from "react";
import type { Project } from "../model/types";
import { projectToModel3d } from "../plan/toWalls3d";
// wgpu-22-Limit-Shim (maxInterStageShaderComponents), geteilt mit useWasmPlanRenderer.
import { patchRequestDeviceLimits } from "../engine/requestDeviceShim";
/** Fertige Kamera für einen Frame (world-Meter, Y-up — wie render3d::types::Camera). */
export interface Camera3d {
eye: [number, number, number];
target: [number, number, number];
up: [number, number, number];
/** true = perspektivisch (fovY), false = orthografisch (orthoHalfHeight). */
perspective: boolean;
/** Vertikaler Öffnungswinkel in RADIANT (nur perspektivisch). */
fovY: number;
/** Halbe Sichthöhe in Metern (nur orthografisch). */
orthoHalfHeight: number;
}
/** Minimal-Typ des WASM-Exports (das echte .d.ts entsteht erst mit `build:engine3d`). */
interface WebModelRendererLike {
set_model(json: string): void;
set_camera(
eyeX: number,
eyeY: number,
eyeZ: number,
targetX: number,
targetY: number,
targetZ: number,
upX: number,
upY: number,
upZ: number,
perspective: boolean,
fovY: number,
orthoHalfHeight: number,
): void;
resize(w: number, h: number): void;
render(): void;
}
/**
* WASM-Modul EINMAL laden + initialisieren (memoisiert). `mod.default()` darf
* nur einmal laufen — ein zweiter Init (React-StrictMode-Doppelmount) verwirft
* die Closures des ersten („closure invoked recursively or after being dropped").
*/
let enginePromise: Promise<any> | null = null;
function loadEngine(): Promise<any> {
if (!enginePromise) {
enginePromise = (async () => {
const mod: any = await import("../engine/pkg3d/render3d.js");
await mod.default(); // lädt render3d_bg.wasm
return mod;
})();
}
return enginePromise;
}
/**
* Renderer je Canvas EINMAL erzeugen (memoisiert). Ein Canvas kann nur EINEN
* WebGPU-Kontext tragen; ein zweiter `WebModelRenderer.new` auf demselben
* Canvas (StrictMode-Remount) würde kollidieren — die gecachte Promise lässt
* den Doppelmount denselben Renderer teilen.
*/
const rendererCache = new WeakMap<HTMLCanvasElement, Promise<WebModelRendererLike>>();
function getRenderer(canvas: HTMLCanvasElement): Promise<WebModelRendererLike> {
let p = rendererCache.get(canvas);
if (!p) {
p = (async () => {
patchRequestDeviceLimits(); // wgpu-22-Limit-Shim (src/engine/requestDeviceShim)
const mod = await loadEngine();
// Canvas VOR dem Surface-Erzeugen auf die Zielpixel (DPR) bringen.
const rect = canvas.getBoundingClientRect();
const dpr = window.devicePixelRatio || 1;
canvas.width = Math.max(1, Math.round(rect.width * dpr));
canvas.height = Math.max(1, Math.round(rect.height * dpr));
return (await mod.WebModelRenderer.new(canvas)) as WebModelRendererLike;
})();
rendererCache.set(canvas, p);
// Bei Fehlschlag den Cache leeren, damit ein späterer Versuch neu startet.
p.catch(() => rendererCache.delete(canvas));
}
return p;
}
export function useWasm3dRenderer(
canvasRef: React.RefObject<HTMLCanvasElement | null>,
enabled: boolean,
) {
const rendererRef = useRef<WebModelRendererLike | null>(null);
const [ready, setReady] = useState(false);
const [failed, setFailed] = useState(false);
// WASM-Renderer an das Canvas binden (memoisiert, StrictMode-fest).
useEffect(() => {
if (!enabled || !canvasRef.current) {
setReady(false);
return;
}
let disposed = false;
const canvas = canvasRef.current;
void (async () => {
try {
const renderer = await getRenderer(canvas);
if (disposed) return;
rendererRef.current = renderer;
setReady(true);
setFailed(false);
} catch (e) {
console.warn("render3d WASM/WebGPU-Init fehlgeschlagen", e);
rendererRef.current = null;
setReady(false);
if (!disposed) setFailed(true);
}
})();
return () => {
disposed = true;
setReady(false);
};
}, [enabled, canvasRef]);
/** Modell bei Projektänderung neu setzen (re-extrudiert in Rust). */
const updateModel = useCallback((project: Project) => {
const r = rendererRef.current;
if (!r || !project) return;
try {
r.set_model(JSON.stringify(projectToModel3d(project)));
} catch (e) {
console.warn("render3d set_model fehlgeschlagen:", e);
}
}, []);
/** Einen Frame mit der gegebenen Kamera zeichnen (Canvas-Größe + DPR abgleichen). */
const render = useCallback(
(cam: Camera3d) => {
const r = rendererRef.current;
const canvas = canvasRef.current;
if (!r || !canvas) return;
const rect = canvas.getBoundingClientRect();
const dpr = window.devicePixelRatio || 1;
const w = Math.max(1, Math.round(rect.width * dpr));
const h = Math.max(1, Math.round(rect.height * dpr));
if (canvas.width !== w || canvas.height !== h) {
canvas.width = w;
canvas.height = h;
}
try {
r.resize(w, h);
r.set_camera(
cam.eye[0],
cam.eye[1],
cam.eye[2],
cam.target[0],
cam.target[1],
cam.target[2],
cam.up[0],
cam.up[1],
cam.up[2],
cam.perspective,
cam.fovY,
cam.orthoHalfHeight,
);
r.render();
} catch (e) {
console.warn("render3d render fehlgeschlagen:", e);
}
},
[canvasRef],
);
return { render, updateModel, ready, failed };
}