G-Buffer: Normalen aus glTF bis in den Post-Vertrag

Cel-Ramp und ein Sobel, der auch Innenkanten findet, brauchen beide
Normalen — die gab es in der Pipeline bisher nirgends. Der Strang geht
quer durch alle Schichten, deshalb als eigener Schritt, bevor ein
Effekt darauf zugreift.

Loader: NORMAL wird gelesen und mit der Kofaktormatrix des 3x3-Teils
transformiert, nicht mit der Welt-Matrix. Das ist die inverse
Transponierte bis auf den Faktor det, den das Normieren frisst — nur so
bleibt eine Normale bei ungleichmäßiger Skalierung senkrecht auf ihrer
Fläche, und bei Spiegelungen dreht sie korrekt mit. glTF erlaubt Meshes
ohne NORMAL; die rechnet fill_missing_normals aus den angrenzenden
Flächen (Nullvektor als Sentinel). Beide Szenen-Modelle bringen eigene
Normalen mit, der Fallback ist reine Absicherung.

Szenen-Pass schreibt jetzt zwei Ziele: Albedo und n*0.5+0.5. Das Alpha
des Normal-Buffers ist für eine Objekt-ID reserviert und noch leer. Die
Depth-Textur bekommt TEXTURE_BINDING, und der Post-Vertrag wächst um
group 1 (Normale + Tiefe), die jeder Effekt ignorieren darf — dither
tut das.

Statt eines cel.wgsl-Durchreichers gibt es normals.wgsl, per Default
aus: `post normals on` zeigt oben die Normalen, unten die linearisierte
Tiefe. Ein Effekt, der nichts tut, wäre von einem kaputten nicht zu
unterscheiden; dieser hier trennt später "Loader kaputt" von "Effekt
kaputt".

Das Standard-Bild bleibt unverändert — die Normalen werden geschrieben,
aber von keinem aktiven Effekt gelesen.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
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2026-08-28 23:31:49 +02:00
co-authored by Claude Opus 5
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@@ -42,6 +42,9 @@ pub struct Object {
/// UVs parallel zu `verts`, V-Ursprung oben links — glTF- und zugleich
/// `tga::Image`-Konvention, direkt sampelbar ohne Flip.
pub uvs: Vec<[f32; 2]>,
/// Normalen parallel zu `verts`, normiert, Welt-Raum. Fehlen sie im
/// Modell, rechnet der Loader sie aus den Flächen.
pub normals: Vec<[f32; 3]>,
pub tris: Vec<[usize; 3]>,
/// Material-Index je Dreieck, parallel zu `tris` (→ `Model::materials`).
pub tri_mats: Vec<usize>,
@@ -77,6 +80,39 @@ pub const SIGNAL_PROP: &str = "signal";
pub const ROLE_PROP: &str = "role";
pub const ROLE_SPAWN: &str = "spawn";
/// Auf Länge 1 bringen; der Nullvektor bleibt der Nullvektor (Sentinel für
/// „noch keine Normale" in [`fill_missing_normals`]).
pub fn norm(v: [f32; 3]) -> [f32; 3] {
let l = (v[0] * v[0] + v[1] * v[1] + v[2] * v[2]).sqrt();
if l > 0.0 { [v[0] / l, v[1] / l, v[2] / l] } else { v }
}
/// Fehlende Normalen (Nullvektoren) aus den angrenzenden Flächen füllen —
/// glTF erlaubt Meshes ohne `NORMAL`. Die Flächennormalen werden je Vertex
/// aufsummiert, was an Kanten weich mittelt; Alternative wäre, die Vertices
/// je Fläche aufzuspalten (hartes Flat-Shading) — dafür ist der Look hier
/// nicht empfindlich genug.
pub fn fill_missing_normals(o: &mut Object) {
if !o.normals.contains(&[0.0; 3]) { return; }
let mut acc = vec![[0.0f32; 3]; o.verts.len()];
for t in &o.tris {
let (a, b, c) = (o.verts[t[0]], o.verts[t[1]], o.verts[t[2]]);
let u = [b[0] - a[0], b[1] - a[1], b[2] - a[2]];
let v = [c[0] - a[0], c[1] - a[1], c[2] - a[2]];
let n = [
u[1] * v[2] - u[2] * v[1],
u[2] * v[0] - u[0] * v[2],
u[0] * v[1] - u[1] * v[0],
];
for &i in t {
for k in 0..3 { acc[i][k] += n[k]; }
}
}
for (i, n) in o.normals.iter_mut().enumerate() {
if *n == [0.0; 3] { *n = norm(acc[i]); }
}
}
/// Die Property-Regeln anwenden, sobald `props` gelesen sind (Objekte
/// starten sichtbar und ohne Collider): `collide` schaltet den Collider,
/// `"proxy"` und Betretens-Zonen sind reine Volumen und werden nie gerendert.
@@ -119,6 +155,11 @@ pub(crate) fn test_cube(name: &str, min: [f32; 3], collide: Option<&str>, signal
let mut o = Object {
name: name.into(),
uvs: vec![[0.0, 0.0]; verts.len()],
// Vom Mittelpunkt nach außen — die Collider-Tests rendern nie, aber
// so ist die Richtung wenigstens plausibel.
normals: verts.iter()
.map(|v| norm([v[0] - min[0] - 0.5, v[1] - min[1] - 0.5, v[2] - min[2] - 0.5]))
.collect(),
verts, tris,
tri_mats: vec![0; n],
visible: true, collider: false, props,