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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+6
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@@ -22,6 +22,12 @@ pub mod types;
#[cfg(feature = "render")]
pub mod gpu;
// Browser-Bindings (wasm32 + WebGPU), nur mit Feature "web". Setzt "render" voraus
// (dieselbe GPU-Schicht wie das native Fenster), fuegt aber KEINE winit-Abhaengigkeit
// hinzu — die Canvas dient direkt als wgpu-Surface. Muster: render2d/src/web.rs.
#[cfg(feature = "web")]
pub mod web;
pub use math::{
look_at, orbit_eye, orthographic, perspective, preset_camera, projection_matrix,
view_matrix, view_projection, Mat4,
+220
View File
@@ -0,0 +1,220 @@
// Browser-Bindings (wasm32 + WebGPU): fuehrt die native GPU-Schicht (`gpu::Renderer`)
// als WASM-Modul in die App-UI, mit einer HTML-Canvas als wgpu-Surface. Bewusst
// duenn — die gesamte Zeichenlogik (Wand-/Decken-Extrusion, Pipeline, Licht) ist
// mit dem nativen Fenster-Spike (bin/spike3d) geteilt; hier liegt nur die Canvas-/
// WebGPU-Anbindung + die wasm-bindgen-Fassade. Muster: render2d/src/web.rs.
//
// Ablauf im Frontend (siehe src/viewport/useWasm3dRenderer.ts):
// const r = await WebModelRenderer.new(canvas);
// r.set_model(JSON.stringify(projectToModel3d(project))); // bei Modelländerung
// r.set_camera(eye.x, eye.y, eye.z, target.x, target.y, target.z,
// up.x, up.y, up.z, perspective, fovY, orthoHalfHeight);
// r.resize(px_w, px_h); r.render(); // pro Frame
//
// KAMERA: die Fassade nimmt eine FERTIGE Kamera (eye/target/up + Projektionsart)
// entgegen — Orbit/Pan/Zoom-Interaktion (Yaw/Pitch/Distanz, Praesets) rechnet die
// TS-Seite (dieselbe Konvention wie `math::orbit_eye`/`preset_camera`), damit die
// Maus-UX 1:1 der bestehenden three.js-OrbitControls-Bedienung folgen kann, ohne
// eine zweite Praeset-Tabelle in Rust pflegen zu muessen.
//
// MODELL-FORMAT: JSON-Struct { walls: WallInput[], slabs: SlabInput[] } — identisch
// zu `RModel3d` (src/plan/toWalls3d.ts) und zum nativen Tauri-Push (nativeSync.ts).
use serde::Deserialize;
use wasm_bindgen::prelude::*;
use web_sys::HtmlCanvasElement;
use crate::gpu::Renderer;
use crate::types::{Camera, Projection, SlabInput, WallInput};
/// JSON-Eingabe des Modells: Waende (bereits in Teilquader zerlegt, siehe
/// `projectToWalls3d`) + Deckenplatten. `slabs` optional (leeres Modell ohne
/// Decken bleibt gueltig).
#[derive(Deserialize)]
struct ModelInput {
walls: Vec<WallInput>,
#[serde(default)]
slabs: Vec<SlabInput>,
}
/// Der Browser-Renderer: haelt Surface + Device/Queue + den geteilten `Renderer`
/// und die aktuelle Kamera. Wird per `WebModelRenderer.new(canvas)` aus JS erzeugt.
#[wasm_bindgen]
pub struct WebModelRenderer {
surface: wgpu::Surface<'static>,
device: wgpu::Device,
queue: wgpu::Queue,
config: wgpu::SurfaceConfiguration,
renderer: Renderer,
camera: Camera,
}
#[wasm_bindgen]
impl WebModelRenderer {
/// Erzeugt den Renderer asynchron (Adapter/Device via WebGPU).
/// Aus JS: `await WebModelRenderer.new(canvasEl)`.
#[allow(clippy::new_ret_no_self)]
pub async fn new(canvas: HtmlCanvasElement) -> Result<WebModelRenderer, JsValue> {
// Panics als lesbare Konsolen-Fehler statt "unreachable" ausgeben.
console_error_panic_hook::set_once();
let width = canvas.width().max(1);
let height = canvas.height().max(1);
let instance = wgpu::Instance::new(wgpu::InstanceDescriptor {
backends: wgpu::Backends::BROWSER_WEBGPU,
..Default::default()
});
let surface = instance
.create_surface(wgpu::SurfaceTarget::Canvas(canvas))
.map_err(|e| JsValue::from_str(&format!("create_surface: {e:?}")))?;
let adapter = instance
.request_adapter(&wgpu::RequestAdapterOptions {
power_preference: wgpu::PowerPreference::HighPerformance,
force_fallback_adapter: false,
compatible_surface: Some(&surface),
})
.await
.ok_or_else(|| JsValue::from_str("kein WebGPU-Adapter (navigator.gpu?)"))?;
let (device, queue) = adapter
.request_device(
&wgpu::DeviceDescriptor {
label: Some("render3d.web.device"),
required_features: wgpu::Features::empty(),
required_limits: wgpu::Limits::downlevel_webgl2_defaults()
.using_resolution(adapter.limits()),
memory_hints: wgpu::MemoryHints::Performance,
},
None,
)
.await
.map_err(|e| JsValue::from_str(&format!("request_device: {e:?}")))?;
// WebGPU-Canvas liefert i.d.R. bgra8unorm (kein sRGB-Format fuer die
// Surface) — Format vom Kontext abfragen statt hart zu kodieren (dieselbe
// Wahl wie render2d: erstes NICHT-sRGB-Format, sonst das erste angebotene).
let caps = surface.get_capabilities(&adapter);
let format = caps
.formats
.iter()
.copied()
.find(|f| !f.is_srgb())
.unwrap_or(caps.formats[0]);
let config = wgpu::SurfaceConfiguration {
usage: wgpu::TextureUsages::RENDER_ATTACHMENT,
format,
width,
height,
present_mode: wgpu::PresentMode::Fifo,
alpha_mode: caps.alpha_modes[0],
view_formats: vec![],
desired_maximum_frame_latency: 2,
};
surface.configure(&device, &config);
let renderer = Renderer::new(&device, format);
web_sys::console::log_1(&JsValue::from_str(&format!(
"render3d WebGPU-Viewport initialisiert ({}x{}, {:?})",
width, height, format
)));
Ok(WebModelRenderer {
surface,
device,
queue,
config,
renderer,
camera: Camera::default(),
})
}
/// Setzt/aktualisiert das darzustellende Modell aus einem JSON-String
/// (Format = `{ walls: WallInput[], slabs?: SlabInput[] }`, identisch zum
/// nativen Push). Laedt die GPU-Puffer neu hoch; ruft NICHT selbst `render`.
pub fn set_model(&mut self, json: &str) -> Result<(), JsValue> {
let model: ModelInput = serde_json::from_str(json)
.map_err(|e| JsValue::from_str(&format!("Modell parsen: {e}")))?;
self.renderer
.upload_model(&self.device, &model.walls, &model.slabs);
Ok(())
}
/// Setzt die Kamera fuer den naechsten `render`-Aufruf. `eye`/`target`/`up`
/// in world-Metern (Y-up, wie `types::Camera`). `perspective=true` waehlt eine
/// perspektivische Projektion (`fov_y` in Radiant), sonst orthografisch
/// (`ortho_half_height` = halbe Sichthoehe in Metern). Die TS-Seite berechnet
/// `eye` aus Orbit-Winkeln/Distanz oder einem Praeset (front/top/side/iso/persp)
/// — siehe `useWasm3dRenderer`/`Wasm3DViewport`.
#[allow(clippy::too_many_arguments)]
pub fn set_camera(
&mut self,
eye_x: f32,
eye_y: f32,
eye_z: f32,
target_x: f32,
target_y: f32,
target_z: f32,
up_x: f32,
up_y: f32,
up_z: f32,
perspective: bool,
fov_y: f32,
ortho_half_height: f32,
) {
self.camera = Camera {
eye: [eye_x, eye_y, eye_z],
target: [target_x, target_y, target_z],
up: [up_x, up_y, up_z],
projection: if perspective {
Projection::Perspective
} else {
Projection::Orthographic
},
fov_y,
ortho_half_height,
..Camera::default()
};
}
/// Surface an eine neue Pixelgroesse anpassen (DPR beachtet der Aufrufer).
pub fn resize(&mut self, width: u32, height: u32) {
let (w, h) = (width.max(1), height.max(1));
if self.config.width == w && self.config.height == h {
return;
}
self.config.width = w;
self.config.height = h;
self.surface.configure(&self.device, &self.config);
}
/// Zeichnet EINEN Frame in die Surface-Textur.
pub fn render(&mut self) {
let frame = match self.surface.get_current_texture() {
Ok(f) => f,
Err(wgpu::SurfaceError::Lost | wgpu::SurfaceError::Outdated) => {
self.surface.configure(&self.device, &self.config);
return;
}
Err(e) => {
web_sys::console::warn_1(&JsValue::from_str(&format!(
"render3d Surface-Fehler: {e:?}"
)));
return;
}
};
let view = frame
.texture
.create_view(&wgpu::TextureViewDescriptor::default());
self.renderer.render(
&self.device,
&self.queue,
&view,
&self.camera,
(self.config.width, self.config.height),
);
frame.present();
}
}