DOSSIER-STANDALONE/docs/design/wgpu-2d-renderer-briefing.md

Briefing — Nativer wgpu-2D-Renderer (parallele Instanz)

Für den Entwickler, der den nativen GPU-Renderer baut. Isoliert vom Web-Renderer; koordiniert über dieses Dokument.

COMMIT-REGEL (verbindlich)

Dieses Repo darf keinerlei Fremd-Tool-Hinweise enthalten — nicht im Code, in Kommentaren oder in der Git-Historie. Kommentare deutsch, Identifier englisch. Kein Commit ohne Absprache.

Warum

Der 2D-Plan wird aktuell in einem WebGL-Canvas gerendert (Web-Stack). In Chromium ist das 144-Hz-flüssig, aber Tauris Linux-Webview = WebKitGTK bremst (langsamer Compositor, vermutlich 60-Hz-rAF-Cap). Bewiesen: dieselbe App im chromium --app- Fenster = butterweich, im Tauri-Fenster = zäh — trotz imperativem Pan, CSS-transform- Overlay, DMABUF-Tweaks. Siehe Memo webkitgtk-bottleneck.

Lösung: die schwere Grafik nativ mit wgpu rendern (Rust), die Webview macht nur noch UI-Chrome (Panels/Buttons). So bleibt Tauri (natives Rust-Backend, winziges Bundle) UND wir umgehen den Webview-Compositor komplett.

Referenz-Implementierung (NICHT wegwerfen — 1:1 portierbar)

Der WebGL-Renderer unter src/plan/glPlan/ ist die arbeitende Referenz. Die harte Arbeit ist dort schon gelöst und portiert konzeptuell direkt nach wgpu:

• glPlanCompile.ts — Earcut-Triangulierung (konkav-fähig), Linien→Quads mit Normale+Seiten-Flag, Batch-Merging, Farb-Parsing. Unit-Tests: glPlanCompile.test.ts.
• glPlanShaders.ts — Vertex/Fragment (GLSL 300 es). WGSL ≈ GLSL — direkt übersetzbar.
  • Füll-VS: Bildschirm-Position → Clip via viewProj-Matrix.
  • Linien-VS: bildschirmkonstante bzw. papier-mm-Breite via Normalen-Offset im Clip (siehe strokeScale/strokePx-Logik — Papier-mm × Massstab N × meet-Skala).
• glPlanRender.ts — Ortho-Matrix (aspekt-korrekt = SVG xMidYMid meet), Fill-/Line- Pass, computeOrthoMatrix.
• Koordinaten-Konvention: BILDSCHIRM-Raum sx = mx·PX_PER_M, sy = -my·PX_PER_M (PX_PER_M=90), Modell-Y hoch → Bildschirm-Y runter.
• Strichbreite = echte Papier-mm im Massstab: Breite_px = mm · N/1000 · PX_PER_M · meetSkala (repliziert SVG printStrokeVb). Am Beispiel 0.35 mm @ 1:100 = 0.35 mm.

Die Daten kommen aus src/plan/generatePlan.ts → Plan.primitives (Union-Typ Primitive: polygon/line/arc/text). Text bleibt Overlay (nicht wgpu).

Die EINE harte Frage (zuerst spiken/recherchieren)

Wie rendert wgpu in das Tauri-Fenster neben der Webview? Optionen recherchieren:

1. Natives Child-Surface unter der Webview (raw-window-handle), Webview transparent drüber für UI-Chrome. Vermutlich der Zielweg.
2. Eigenes wgpu-Fenster (entkoppelt) — nur für den Spike, um Rendering von der Fenster-Integration zu trennen.
3. wgpu→Textur→Webview — verwirft den Zweck (Copy-Overhead), nur Notnagel.

Empfehlung: Rendering-Spike ZUERST entkoppelt (Option 2, standalone winit+wgpu- Fenster), das die Primitive als gefüllte Polygone + Striche zeichnet und Pan/Zoom per Matrix-Uniform macht. Fenster-Integration in Tauri ist der zweite, separate Schritt.

Meilensteine

• M0 (Research): kurzer Bericht docs/design/wgpu-integration-findings.md — wie wgpu-Surface + Tauri/webview koexistieren (raw-window-handle, Transparenz, Z-Order, Input-Routing). Quellen verlinken.
• M1 (Rendering-Spike, standalone): neue Crate src-tauri/render2d/ (serde-Input = geflachte Primitive), wgpu + WGSL:
  • Earcut-Port (oder lyon/earcutr Crate evaluieren) → Dreiecke.
  • Füll-Pipeline (gefüllte Polygone, Ortho-Matrix-Uniform).
  • Linien-Pipeline (Quad-Expansion, echte Papier-mm-Breite).
  • cargo test für die Tessellierung (Muster: src-tauri/geometry hat 4/4 Tests — z. B. konkaves L flächentreu, wie glPlanCompile.test.ts).
  • cargo build grün. (Visuelle Fenster-Verifikation braucht Display → an Mensch/ Display-Session übergeben; im Bericht vermerken.)
• M2 (Tauri-Integration): Surface unter die Webview, Pan/Zoom-Input aus der Webview an den Renderer, Parität mit dem WebGL-Pfad messen (144 Hz).
• M3: Schraffur, Bögen, Auswahl-Highlight; danach 3D (three.js→wgpu).

Koordination (WICHTIG)

• Eigener Branch (z. B. feature/wgpu-renderer), NICHT auf master/ feature/parametric-walls committen. Isolierter Worktree.
• Nur src-tauri/ + neue Rust-Module + docs/. NICHT src/App.tsx, src/plan/*, types.ts anfassen (dort laufen parallel Features).
• Der Web-WebGL-Renderer bleibt bestehen (Browser-Lauffähigkeit + Referenz).
• Ergebnisse/Diffs zurückliefern; Projektleitung committet.

Gates

cargo check/cargo test/cargo build grün. Trace-Scan sauber (COMMIT-REGEL). npx tsc -b + npm run build müssen unberührt grün bleiben (keine Web-Änderungen).