render2d im Browser: WASM/WebGPU-Viewport hinter ?engine=wasm

Integrations-Spike: die native 2D-Engine (src-tauri/render2d) laeuft jetzt als
WASM/WebGPU-Canvas in der App-UI, mit derselben Szene (planToRenderScene) und
ViewBox wie der WebGL2-Pfad; das SVG-Overlay (Text/Griffe/Auswahl) bleibt drueber.

- render2d: neues Feature "web" (wasm-bindgen/web-sys), Fassade WebPlanRenderer
  (new/set_scene/set_view_box/set_paper_scale/resize/render) auf Canvas-Surface.
  Geteilte GPU-Schicht (gpu.rs), native Fensterschicht (winit) unberuehrt.
- Font: cosmic-text findet auf wasm keine Systemfonts -> Inter-Bytes eingebettet
  (assets/Inter.ttf), Renderer.load_font + text_family aus der geladenen Familie.
- Frontend: useWasmPlanRenderer (gleiche Schnittstelle wie useGlPlanRenderer);
  PlanView waehlt die Engine per ?engine=wasm + navigator.gpu, sonst WebGL2/SVG.
- Build: npm-Script build:engine (wasm-pack, target web -> src/engine/pkg,
  gitignored). chromium-shell.sh mit WebGPU-Flags (--enable-unsafe-webgpu/Vulkan).
- Kompat-Shim: wgpu 22 sendet das spec-entfernte Limit maxInterStageShaderComponents,
  das neuere Chromium ablehnen -> im Hook vor requestDevice entfernt.

Verifiziert: cargo test -p render2d gruen (18), tsc gruen, wasm-Build gruen;
Headless-Chromium (?engine=wasm) zeichnet den Grundriss (Waende/Schraffur/
Tuerschwenk/Treppe/Raumtext) im WASM-Viewport, Fallback ohne Flag unveraendert.
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2026-07-02 22:30:47 +02:00
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commit a3b25da96d
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+38
View File
@@ -4,6 +4,13 @@ version = "0.1.0"
edition = "2021"
description = "Nativer wgpu-2D-Renderer fuer den CAD-Grundriss (Tessellierung + Pipelines)"
# cdylib: von wasm-pack (Feature "web") fuer das .wasm-Modul benoetigt. rlib:
# damit die Crate weiterhin als Pfad-Abhaengigkeit (cad-tauri, Feature native2d)
# und im Test-/Bin-Build (spike) nutzbar bleibt. Der cdylib-Artefakt-Build auf
# nativen Zielen ist harmlos (leere Export-Oberflaeche ohne Feature "web").
[lib]
crate-type = ["cdylib", "rlib"]
# Bewusst NICHT Teil des src-tauri-Workspaces: die Tessellierungs-Bibliothek soll
# unabhaengig von Tauri baubar/testbar bleiben (headless, ohne Webview-Toolchain).
# Ausschluss laeuft ueber `exclude = ["render2d"]` im uebergeordneten
@@ -31,8 +38,25 @@ render = ["dep:wgpu", "dep:bytemuck", "dep:pollster", "dep:glyphon"]
# Display-Session zur visuellen Verifikation.
window = ["render", "dep:winit", "dep:env_logger"]
# Browser-Bindings (wasm32 + WebGPU): dieselbe GPU-Schicht (`render`) hinter einer
# wasm-bindgen-Fassade (`web.rs`), die eine HTML-Canvas als wgpu-Surface bespielt.
# Baut NUR fuer target wasm32-unknown-unknown sinnvoll (wgpu waehlt dort das
# WebGPU-Backend). Die native Fensterschicht (`window`) bleibt davon unberuehrt.
web = [
"render",
"dep:wasm-bindgen",
"dep:wasm-bindgen-futures",
"dep:web-sys",
"dep:js-sys",
"dep:console_error_panic_hook",
"dep:serde_json",
]
[dependencies]
serde = { version = "1", features = ["derive"] }
# JSON-Szene (dieselbe Ableitung wie der native Push): im Web-Pfad zur Laufzeit
# geparst; optional, nur mit Feature "web".
serde_json = { version = "1", optional = true }
# --- GPU (nur mit Feature "render") ------------------------------------------
# Standard-Features von wgpu (wgsl, webgpu, dx12, metal). Die Linux-Backends
@@ -49,6 +73,20 @@ glyphon = { version = "0.6", optional = true }
winit = { version = "0.30", optional = true }
env_logger = { version = "0.11", optional = true }
# --- Browser/WASM (nur mit Feature "web") ------------------------------------
# wasm-bindgen-Fassade + Canvas-Zugriff. Versionen bewusst breit ("0.2"/"0.3"),
# damit wasm-pack die passende wasm-bindgen-CLI selbst zieht.
wasm-bindgen = { version = "0.2", optional = true }
wasm-bindgen-futures = { version = "0.4", optional = true }
js-sys = { version = "0.3", optional = true }
console_error_panic_hook = { version = "0.1", optional = true }
web-sys = { version = "0.3", optional = true, features = [
"HtmlCanvasElement",
"Window",
"Document",
"console",
] }
[dev-dependencies]
serde_json = "1"
# naga validiert die WGSL-Quellen headless (Parser + Validator) im Test, ohne
Binary file not shown.
+38 -4
View File
@@ -130,8 +130,10 @@ struct TextState {
/// Schrift des Plans: dieselbe Familie wie der Browser-Text (`--font` in
/// styles.css beginnt mit "Inter"); cosmic-text laedt die Systemfonts und
/// faellt bei fehlender Familie auf sans-serif zurueck.
const TEXT_FAMILY: &str = "Inter";
/// faellt bei fehlender Familie auf sans-serif zurueck. Standardwert des
/// `Renderer.text_family`-Feldes — im Web-Pfad (kein System-Font-Zugriff) wird
/// er auf die Familie der eingebetteten Font-Bytes umgestellt (siehe `load_font`).
const DEFAULT_TEXT_FAMILY: &str = "Inter";
/// Der native 2D-Renderer: haelt beide Pipelines, den (dynamischen) Uniform-
/// Puffer und die aktuell hochgeladene Szene. Pan/Zoom aktualisiert nur die
@@ -158,6 +160,12 @@ pub struct Renderer {
msaa_size: (u32, u32),
/// Glyphen-Textpass (lazily beim ersten Frame mit Texten erstellt).
text: Option<TextState>,
/// Schriftfamilie fuer die Textzeilen (Default `DEFAULT_TEXT_FAMILY`). Wird im
/// Web-Pfad auf die Familie der eingebetteten Font-Bytes umgestellt.
text_family: String,
/// Noch nicht in die FontSystem-DB geladene Font-Bytes (Web-Pfad: es gibt
/// keine Systemfonts). Werden beim ersten `ensure_text` eingespielt.
pending_font: Option<Vec<u8>>,
/// Loeschfarbe (Zeichenblatt), Default hell wie im WebGL-Pfad (#f0f0f0).
pub clear_color: wgpu::Color,
/// Papier-Massstab-Nenner (1:N) fuer echte mm-Strichbreiten.
@@ -392,6 +400,8 @@ impl Renderer {
msaa_view: None,
msaa_size: (0, 0),
text: None,
text_family: DEFAULT_TEXT_FAMILY.to_string(),
pending_font: None,
// #f0f0f0 (== --sheet). 0.941 entspricht dem WebGL-clearColor.
clear_color: wgpu::Color {
r: 0.941,
@@ -458,6 +468,13 @@ impl Renderer {
});
}
/// Reicht Font-Bytes (TrueType/OpenType) nach, die beim ersten `ensure_text`
/// in die FontSystem-DB geladen werden. Noetig im Web-Pfad, wo cosmic-text
/// KEINE Systemfonts findet — ohne das bliebe der Grundriss textlos.
pub fn load_font(&mut self, bytes: Vec<u8>) {
self.pending_font = Some(bytes);
}
/// Erstellt den Glyphen-Textpass beim ersten Bedarf (FontSystem laedt die
/// Systemfonts einmalig). Der TextRenderer MUSS mit demselben
/// MultisampleState wie die Geometrie-Pipelines gebaut werden (MSAA 4x),
@@ -466,6 +483,20 @@ impl Renderer {
if self.text.is_some() {
return;
}
let mut font_system = glyphon::FontSystem::new();
// Nachgereichte Font-Bytes (Web-Pfad) in die DB laden und die tatsaechlich
// registrierte Familie als Text-Familie uebernehmen (die Inter-Variable-
// Datei meldet sich z.B. als "Inter Variable", nicht "Inter").
if let Some(bytes) = self.pending_font.take() {
let db = font_system.db_mut();
let before: Vec<_> = db.faces().map(|f| f.id).collect();
db.load_font_data(bytes);
if let Some(face) = db.faces().find(|f| !before.contains(&f.id)) {
if let Some((name, _)) = face.families.first() {
self.text_family = name.clone();
}
}
}
let cache = glyphon::Cache::new(device);
let viewport = glyphon::Viewport::new(device, &cache);
let mut atlas = glyphon::TextAtlas::new(device, queue, &cache, self.format);
@@ -480,7 +511,7 @@ impl Renderer {
None,
);
self.text = Some(TextState {
font_system: glyphon::FontSystem::new(),
font_system,
swash_cache: glyphon::SwashCache::new(),
viewport,
atlas,
@@ -615,6 +646,9 @@ impl Renderer {
.map_or(false, |s| !s.texts.is_empty());
if has_texts || self.text.is_some() {
self.ensure_text(device, queue);
// Familie VOR dem mutablen Borrow von self.text kopieren (ensure_text
// hat sie ggf. auf die geladene Font-Familie umgestellt).
let family = self.text_family.clone();
let ts = self.text.as_mut().expect("ensure_text");
let cvb = corrected_view_box(view_box, vw, vh);
let meet = meet_scale(view_box, vw, vh);
@@ -629,7 +663,7 @@ impl Renderer {
let mut placed: Vec<Placed> = Vec::new();
if let Some(scene) = &self.scene {
let attrs = glyphon::Attrs::new()
.family(glyphon::Family::Name(TEXT_FAMILY));
.family(glyphon::Family::Name(&family));
for t in &scene.texts {
let font_px = t.size_mm * mm_px;
// Unlesbar kleine Glyphen ueberspringen (spart Shaping/Atlas).
+6
View File
@@ -21,6 +21,12 @@ 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.
#[cfg(feature = "web")]
pub mod web;
pub use demo::{demo_scene, initial_view_box};
pub use ortho::{compute_ortho_matrix, meet_scale, mm_to_device_px, Mat4};
pub use tessellate::{
+189
View File
@@ -0,0 +1,189 @@
// 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 (Tessellierung, Pipelines, Text) ist mit dem
// nativen Fenster geteilt; hier liegt nur die Canvas-/WebGPU-Anbindung + die
// wasm-bindgen-Fassade.
//
// Ablauf im Frontend (siehe src/plan/useWasmPlanRenderer.ts):
// const r = await WebPlanRenderer.new(canvas, undefined);
// r.set_scene(JSON.stringify(planToRenderScene(plan)));
// r.set_view_box(x, y, w, h); r.resize(px_w, px_h); r.render();
//
// Szenenformat = dieselbe serde-Struct wie der native Push (render2d::types::Scene),
// als JSON-String hereingereicht. Pan/Zoom aendern nur die ViewBox (kein Re-Tess).
use wasm_bindgen::prelude::*;
use web_sys::HtmlCanvasElement;
use crate::gpu::Renderer;
use crate::types::{Scene, ViewBox};
/// Eingebettete Plan-Schrift (Inter). cosmic-text findet auf wasm KEINE
/// Systemfonts — ohne eingebettete Bytes bliebe der Grundriss textlos. Die
/// Familie meldet sich als "Inter Variable"; `Renderer::load_font` uebernimmt
/// den tatsaechlichen Namen automatisch.
const INTER_TTF: &[u8] = include_bytes!("../assets/Inter.ttf");
/// Der Browser-Renderer: haelt Surface + Device/Queue + den geteilten `Renderer`
/// und die aktuelle ViewBox. Wird per `WebPlanRenderer.new(canvas)` aus JS erzeugt.
#[wasm_bindgen]
pub struct WebPlanRenderer {
surface: wgpu::Surface<'static>,
device: wgpu::Device,
queue: wgpu::Queue,
config: wgpu::SurfaceConfiguration,
renderer: Renderer,
view_box: ViewBox,
}
#[wasm_bindgen]
impl WebPlanRenderer {
/// Erzeugt den Renderer asynchron (Adapter/Device via WebGPU). `font_bytes`
/// optional — ohne Angabe wird die eingebettete Inter-Schrift genutzt.
/// Aus JS: `await WebPlanRenderer.new(canvasEl, undefined)`.
#[allow(clippy::new_ret_no_self)]
pub async fn new(
canvas: HtmlCanvasElement,
font_bytes: Option<Vec<u8>>,
) -> Result<WebPlanRenderer, 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("render2d.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). Wir nehmen das erste angebotene Format — MSAA-Textur nutzt
// dasselbe (siehe Renderer::ensure_msaa).
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 mut renderer = Renderer::new(&device, format);
// Font einspielen: uebergebene Bytes ODER die eingebettete Inter-Schrift.
renderer.load_font(font_bytes.unwrap_or_else(|| INTER_TTF.to_vec()));
web_sys::console::log_1(&JsValue::from_str(&format!(
"render2d WebGPU-Viewport initialisiert ({}x{}, {:?})",
width, height, format
)));
Ok(WebPlanRenderer {
surface,
device,
queue,
config,
renderer,
// Platzhalter bis set_view_box; verhindert Division durch 0.
view_box: ViewBox::new(0.0, 0.0, width as f32, height as f32),
})
}
/// Setzt die zu zeichnende Szene aus einem JSON-String (Format =
/// render2d::types::Scene, identisch zum nativen Push). Re-tesselliert + laedt
/// die GPU-Puffer; ruft NICHT selbst `render` — das macht der Aufrufer.
pub fn set_scene(&mut self, json: &str) -> Result<(), JsValue> {
let scene: Scene = serde_json::from_str(json)
.map_err(|e| JsValue::from_str(&format!("Szene parsen: {e}")))?;
self.renderer.upload_scene(&self.device, &scene);
Ok(())
}
/// Aktuellen Ausschnitt (viewBox-Einheiten, Bildschirm-Raum) setzen. Aendert
/// nur die Ortho-Matrix im naechsten `render` (kein Re-Tessellieren).
pub fn set_view_box(&mut self, x: f32, y: f32, w: f32, h: f32) {
self.view_box = ViewBox::new(x, y, w, h);
}
/// Papier-Massstab-Nenner (1:N) fuer echte mm-Strichbreiten setzen.
pub fn set_paper_scale(&mut self, n: f32) {
if n > 0.0 {
self.renderer.paper_scale_n = n;
}
}
/// 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!(
"render2d Surface-Fehler: {e:?}"
)));
return;
}
};
let view = frame
.texture
.create_view(&wgpu::TextureViewDescriptor::default());
self.renderer.render(
&self.device,
&self.queue,
&view,
self.view_box,
(self.config.width, self.config.height),
);
frame.present();
}
}