OsciDraw — аудит архитектуры

Замысел, который до сих пор держит форму

Первый чат начался с формулировки: мультиплатформенный GPU-пейнтер, огромные кисти на огромном холсте должны быть быстрыми. Холст — UV-развёртка на одном полноэкранном треугольнике (не кваде), чтобы потом тот же ключ тайла открыть в 3D texture paint. Три стартовых инструмента: кисть, move (2D sculpt / liquify) и ластик. Кисть ведёт себя как осциллятор в синтезаторе: LFO, MIDI и OSC крутят размер, цвет и прочие параметры на лету. Штрих — не цепочка кружков по времени, а непрерывный поток покрытия, «как чистая синусоида», но круглый штамп. Эффекты (частицы, искры) живут во время штриха и запекаются в текстуру при отпускании.

С этого момента почти каждое жёсткое решение в коде — защита этой скорости и этого ощущения пера. Если что-то конфликтует с «перо пишет сразу и на правильной глубине», побеждает перо.

Как сейчас разложен код

Workspace из пяти крейтов. oscidraw-core — чистые типы: холст, вьюпорт, кисть, LFO, матрица модуляции, инструменты, слой-стек. oscidraw-gpu — wgpu: устройство, tiled canvas, аккумулятор покрытия, композитор слоёв, liquify, лупа, blur окна. oscidraw-input — WinTab, Precision Touchpad, MIDI, OSC. oscidraw-effects — задел под Niagara-подобные эмиттеры. oscidraw-app — winit-цикл, egui, история, сессия, шорткаты, панели.

Кадр устроен так: опрос планшета и мыши → непрерывный ресэмпл штриха с экранного курсора (чтобы MIDI-зум при неподвижном пере рисовал дугу, а не мосты) → egui UI → sync_live_hsl → RenderState::draw. В draw: flush штрихов, recompose только грязных тайлов, основной проход canvas triangle, лупа, egui, опционально resize/HSL blur, submit, present. UI-поток и GPU-поток не разделены: тяжёлая работа на compose блокирует окно. Это сознательно — меньше латентности пера, дороже любые «пересобери весь стек» вызовы.

Слои живут в двух местах. LayerStack в core — дерево как в CSP/SAI: папки, clip, alpha lock, маска, blend, тег, tint, lock. LayerStore на GPU — тайлы и маски каждого растра. Композит пишется в canvas.tiles, а на экран идёт уже этот композит плюс UDIM-тинт в display-шейдере. История хранит снимки слоёв патчами, не целиком 64 МБ на каждый штрих. Сессия: settings.json, session_canvas.psd, session_layers.bin в конфиг-директории, плюс автосейв. Версия на экране — не semver, а crates/oscidraw-app/.build_number, который build.rs поднимает на каждый release build.

Пайплайн краски — почему именно так

Покрытие, а не штампы

Это не первая модель. Сначала были дискретные штампы — альфа копилась на перекрытиях, швы темнели. Потом капсулы SDF с той же болезнью. Потом ribbon mesh («ёжик» из miter). Остался путь как в Procreate: капсула в coverage R16Float размером 6144 (тайл 4096 плюс поля по 1024), бленд MAX — перекрытия не темнеют, считается только максимум покрытия. Display = композит + живой coverage. На lift покрытие × цвет × opacity печётся в тайл слоя, буфер чистится. Пока перо стоит, dab всё равно ставится на каждый display tick — иначе airbrush замирает.

Live stroke сидит в композиторе, не в fs_quad

Раньше превью штриха легко оказывалось поверх всего холста. После слоёв это сломано по смыслу: кисть должна жить на активном растре, с его opacity, blend, clip, маской и alpha lock. Поэтому live coverage мешается в shaders/layer_blend.wgsl под флагом FLAG_LIVE, а canvas_quad.wgsl только показывает уже собранный композит и рисует серый UDIM под прозрачными кирпичами. Display-шейдер больше не имеет права знать про краску.

Ластик — умножение, не dest-out

v295. Классический dest-out в sRGB оставлял белые следы: «вычитание» из уже гамма-закодированного композита выглядело как бумага, а не дырка. Сейчас ластик делает src * (1 - coverage) в режиме REPLACE на самом слое. Alpha lock при ластике — no-op: нельзя стереть то, что lock обещает сохранить. Краска при lock идёт только там, где альфа слоя уже ненулевая, и эту альфу не меняет.

Один тайл — один submit

Комментарий в LayerStore::recompose прямо говорит: один 4k-стек в одном command buffer ловит Windows TDR и убивает устройство. Поэтому каждый ключ тайла — отдельный encoder/submit. Медленнее на бумаге, живее драйвер. То же семейство решений: не Wait на UI-потоке при readback, стартовать штрих с CPU-кэша, а не с 64 МБ GPU read, на lift копировать только патч, сессию декодировать в другом потоке (v266, v283, v286, v296). На restore сессии полный recompose всех 4k тайлов запрещён — это уже убивало GPU через TDR (v293). Диалоги файлов тоже не на UI-потоке: на Windows вложенный modal зависает.

UDIM — серый под краской, не в краске

Home (0,0) всегда белая бумага (лупа и пипетка читают её как холст). Соседние кирпичи прозрачные. Серый workspace — live tint в display-шейдере, слайдер внизу Layers. Когда серый однажды запекли в пиксели слоя, ластик жевал «фальшивую бумагу». v298 вычистил это из пикселей. v300 оставил тинт только на соседях, home белый. Тайл-ключ уже Mari-style (1001 = home), в комментарии к TileCoord прямо написано, что будущая покраска меша ляжет на те же координаты.

Перо, окно, курсор — принятые развилки

WinTab — главный источник XY и давления Wacom. Очередь пакетов расширили: дефолт Wacom на 8 пакетов переполнялся и давал stall (v210). Кнопки мыши для pan/zoom читаются через GetAsyncKeyState, потому что синтезированные WM_*BUTTONDOWN от планшета приходят с задержкой (v191–v193). Перовые кнопки нельзя пускать в mouse-nav: холст улетал за экран (v194).

Относительный mouse-synth для пера пробовали как лекарство от лага WinTab XY (v204, v207) и откатили: канвас летел, зум умирал (v205), затем DeviceEvent relative окончательно выключили и вернули абсолютный WinTab (v211). Текущий компромисс: абсолют WinTab для позиции, latch кнопок без ожидания отложенного WM, LMB как fallback если tip-down потерялся (v253), leftover LMB от Wacom игнорируется во время ресайза окна, чтобы не срывать захват и не плевать краску (v251–v252). Tip-down владеет WinTab XY: нельзя подмешивать trackball и выдумывать mouse pressure 1.0 во время штриха. PTP (ASUS) идёт своим Raw HID путём и не должен зумить через egui wheel. WM_POINTER исследовали и не взяли как основной канал — Windows Ink у пользователя выключен, как в Clip Studio. Рано в истории (около v93) уже откатывали слой Wacom Feel MT / BPT3 / GetCursorPos-хаков: слишком хрупко. На frameless окне digitizer context сначала съедал кнопки пера у egui — маски кнопок на быстром контексте обнулили, координаты оставили WinTab.

Над холстом системный курсор скрыт — рисуется превью кисти (кольцо цвета, давление внутренним кольцом, инверсная звезда в центре). Над панелями снова системный курсор: кастомная стрелка зависала из-за throttled redraw (v107, запрос «курсор зависает над интерфейсами»). Перо над UI не должно начинать штрих — pointer_hits_ui_chrome и point_over_canvas вычитают плавающие окна, в том числе HSL popup.

Окно без рамки, ресайз пером за видимый кадр, swapchain равен client rect — иначе live resize дрался с DXGI/устаревшей поверхностью (v236–v249). Скругление рамки — v304. Space-rotate — радиальный компас у курсора, Shift = 15°, север помечен «гиперборейским» солнцем, юг луной: это не декоративная прихоть, а якорь ориентации холста, когда F флипает плоскость вьюпорта в точке курсора, а не пиксели холста (v141).

Цвет и приборы

Источник истины кисти — HSVA, не RGB. Иначе MIDI saturation/value при уходе в чёрный обнуляли друг друга через RGB round-trip (v104). Колесо: жёлтый сверху, синий снизу; квадрат S/V сжат в диск, чтобы маркер не вылезал за кольцо. 3D-орбита под кривыми: цилиндр HSV и CIE Lab gamut, форма зависит от активного пространства (sRGB/P3). Точки с холста — реальные цвета канваса. Сфера выбора — PBR. Симуляция орбиты по умолчанию выключена и на паузе замораживается в скриншот, иначе виджет форсил репейнт во время рисования (v156–v159). Закрытые приборы спят и не считают (v254).

Слои

Панель появилась слева в v289 и переехала вправо в v290, чтобы не спорить с цветом и кривыми. Сверху тулбар слоя, снизу UDIM tint, ещё ниже — док Hue/Saturation. Модель как в CSP: папки, clip to below, alpha lock, маска, blend, цветовой тег, tint. Drag в списке меняет глубину стека, в том числе в папку (v305). Paint / fill / liquify всегда идут в stack.active. Live stroke мешается на этой же глубине, иначе превью врало бы про lock и blend.

HSL и ресайз — свежие решения

U открывает Hue/Saturation. Слайдеры крутят HSV в sRGB; «Luminosity (V)» — это Value, как в CSP, не Lab L. Preview живой, не блокирует краску: Apply печёт выбранный растр через ping-pong fs_hsl, Cancel откатывает слайдеры. Сначала слой лочился в момент открытия. Подпись «к какому слою» при этом врала при переключении в панели — пользователь это заметил. v309 начал ретаргетить preview на текущий растр каждый кадр.

Это сразу повесило UI. Preview по умолчанию включён, док HSL всегда виден. Смена слоя при нулевых слайдерах всё равно помечала LiveHsl как «другой слой» и пересобирала 4096-тайлы старого и нового. Пустой новый слой шёл в recompose_all() всего документа. Windows в 5:07 записал Application Hang на oscidraw.exe. v310: identity / Preview off / папка = никакой GPU-работы; пустые ключи больше не зовут recompose_all. Подпись по-прежнему следует за выбранным растром. Preview переезжает только когда слайдеры реально ненулевые.

Ресайз окна (v307–v308) сделан «как на iPad»: снимок последнего хорошего кадра, dual-Kawase Gaussian, пока тянешь — холд и деформация снимка, потом fade в новую вёрстку. Во время Hold сцена не пересобирается. Док HSL блюрится на всю ширину панели слоёв, без щели справа. Перо должно попадать в кнопки, крестик и title drag попапа — отдельные hit-fix в v307.

Процесс версий — тоже архитектура

Пользователь хочет знать, какой именно бинарник запущен. Поэтому OsciDraw vN растёт на каждую release-сборку, а не от semver. Два cargo build --release подряд пропускают номер — поэтому правило: одна сборка на шип, сразу копировать в release/oscidraw.exe. После шипа — локальный коммит OsciDraw vN: зачем и annotated tag vN. Remote не трогать. В git не класть release/*.exe, release/*.dll, tmp_wacom_probe/. Логи nav_*.log и paint_diag.log тоже не версионируются. Так репозиторий стал лентой решений, а не кучей WIP.