# 🖋️ ink-notes Eine latenzoptimierte, hardwarebeschleunigte Inking- und Notizbuch-Anwendung für Linux, entwickelt in **Rust** mit **wgpu** und **winit**. `ink-notes` kombiniert minimale Eingabelatenz beim Zeichnen mit Stift, Touchpad oder Maus mit einem flüssigen stufenlosen Viewport, automatischer Geometrie- und Formerkennung, Objekttransformationen, Multi-Dokumenten-Verwaltung und Vektor-PDF-Export. --- ## ✨ Features im Überblick ### ⚡ Latenzoptimierte Inking-Pipeline - **Hardware-Rendering:** Direct-to-Screen-Rendering mit `wgpu` (Vulkan / X11 / Wayland) unter Nutzung von `PresentMode::Mailbox` für minimale Eingabeverzögerung. - **1€-Filter (One-Euro-Filter):** Dynamischer Tiefpassfilter zur Glättung von Zittern bei langsamen Bewegungen ohne spürbare Latenz bei schnellen Schwüngen. - **Centripetal Catmull-Rom Splines:** Weiche C1-stetige Kurveninterpolation ohne Überschwinger oder Schleifen. - **Drucksensitive Dreiecksstreifen-Tessellierung:** Rechnerische Generierung von Triangle-Meshes mit winkelhalbierenden Normalenvektoren entlang des Pfads. - **Werkzeuge:** - **Stift (Pen):** Feine, variable Strichstärken (0.3 mm bis 1.2 mm) mit Notiz-Farben (Schwarz, Blau, Rot, Grün, Grau). - **Textmarker (Highlighter):** Breite, halbtransparente Striche (4.0 mm bis 8.0 mm) mit Multiplikations-Blending. - **Radierer (Eraser):** Segment- und abstandsbasierte Löschung einzelner Striche auf dem DIN-A4-Canvas. ### 🔍 Stufenloser Zoom & Pan (Kamera) - **Viewport-Transformation:** 2D-Projektionsmatrix im WGSL-Vertex-Shader. - **Cursor-zentrierter Zoom:** Stufenloses Zoomen von **25 % bis 500 %** zentriert auf die Cursor-Position via Mausrad, Trackpad-Pinch oder Tastenkürzel (`Strg +` / `Strg -` / `Strg 0`). - **Pan:** Verschieben des Canvas per mittlerer Maustaste, `Leertaste + Drag` oder Trackpad-Pan. - **Inverse Koordinatentransformation:** Präzise Umrechnung von Bildschirm- in DIN-A4-Dokumentkoordinaten (`screen_to_page`). ### 📐 Geometrie- & Objekterkennung (Shape Recognition) - **Erkannte Primitiven:** - **Geraden (Line):** Sehnen- zu Pfadlängenverhältnis > 0.92. - **Rechtecke (Rectangle):** 4 orthogonale Ecken via Douglas-Peucker-Polygonzug (RDP). - **Kreise & Ellipsen (Circle/Ellipse):** Geschlossene Pfade mit minimaler Varianz via Least-Squares Circle Fit. - **Koordinatensysteme (Axes):** Zwei orthogonale Achsen (80°–100° gesnappt auf exakt 90°) mit optionalen Richtungspfeilen. - **Dreiecke, Rhomben / Rauten & Oktaeder:** Regelmäßige Polygone mit Eckpunkt-Analyse. - **Interaktionsmodelle:** - **Draw-and-Hold:** Verweilt der Stift am Ende eines Strichs für > 400 ms regungslos (< 3 px), snappt die Skizze sofort automatisch in eine perfekte Vektorform ein. - **Formen-Werkzeug (Shape Mode):** Direkte Erkennung und Ersetzung beim Loslassen. ### 🖐️ Objektauswahl & Transformation (Lasso / Select) - **Lasso & Klick-Auswahl:** Schnelles Markieren einzelner Striche oder Gruppen per Rahmen (`V`). - **Echtzeit-Verschieben:** Freies Verschieben ausgewählter Objekte über die Seite. - **Stufenlose Skalierung:** Größenänderung über interaktive Eck-Griffe. - **Drehung:** Stufenlose Rotation um das Objektzentrum über den oberen Dreh-Griff oder exakte 90°-Schritte mit Taste `R`. - **Multicolor-Umfärbung:** Ausgewählte Objekte direkt über die Farbpalette umfärben. - **Clipboard & Editieren:** Kopieren (`Strg + C`), Einfügen (`Strg + V`) und Löschen (`Entf` / `Backspace`). - **Undo / Redo:** Vollständige Transaktionshistorie (`Strg + Z` / `Strg + Y`) für alle Aktionen inklusive Transformationen. ### 📚 Multi-Dokumenten- & Notizbuch-Verwaltung - **Dateisystem-Architektur:** Jedes Dokument wird in einem separaten Verzeichnis unter `~/.local/share/ink-notes/notebooks//` mit `manifest.json` und Einzelseiten (`page_.json`) gespeichert. - **Dokumenten-Manager:** Dunkles Glassmorphism-Modal direkt in der Toolbar: - Neues Notizbuch anlegen. - Zwischen Notizbüchern mit einem Klick wechseln. - Dokumente direkt umbenennen (`✏`). - Dokumente löschen (`🗑`). - **Verlustfreier Wechsel:** Beim Dokumentenwechsel sichert ein synchroner Disk-Flush alle anstehenden Änderungen garantiert ab. ### 📄 Seiten & Hintergründe - **Virtuelles DIN-A4-Raster:** 2100 × 2970 Koordinateneinheiten (10 Einheiten = 1 mm). - **Hintergrundmuster:** - Blanko - Kariert (5 mm Raster) - Liniert (7.5 mm Zeilenabstand) - Punktraster (5 mm Dot-Grid) - **Seitenverwaltung:** Vor- und Zurückblättern, neue Seiten anfügen, Seitensprung-Menü. ### 💾 Autosave & Persistenz - **Asynchroner Autosave-Controller:** Sichert Änderungen im Hintergrund-Thread nach 1.5 s Ruhezeit (Debounce), ohne das Zeichnen zu blockieren. - **Atomares Schreiben:** Temp-Dateien mit atomarem Rename (`manifest.json.tmp` -> `manifest.json`) schützen vor Datenkorruption bei Abstürzen. - **Sicherer Shutdown:** `ESC` oder Schließen des Fensters führt vor Programmende einen vollständigen synchronen Flush aus. ### 🖨️ Vektor-PDF-Export - Exportiert das gesamte Dokument via `printpdf` nach `./export.pdf`. - Striche und geometrische Formen werden als skalierbare Vektoren ausgegeben. --- ## 🚀 Schnellstart ### Voraussetzungen - **Rust & Cargo:** Version 1.75 oder neuer (`rustup update stable`) - **System-Bibliotheken (Linux):** - Vulkan-Treiber (z. B. `mesa-vulkan-drivers` oder proprietäre Treiber) - X11 / XWayland Bibliotheken (`libx11-dev`, `libxcursor-dev`, `libxrandr-dev`, `libxi-dev`, `libxkbcommon-dev`) ### Bauen & Ausführen ```bash # Repository klonen git clone gitea@farmersdog.pansi.eu:harald/ink-notes.git cd ink-notes # Kompilieren und starten via Starter-Skript ./run.sh ``` Alternativ direkt mit Cargo: ```bash cargo run --release ``` --- ## ⌨️ Tastatur- & Maus-Shortcuts | Aktion | Tastenkürzel / Mausgeste | | :--- | :--- | | **Zeichnen** | Linke Maustaste / Stiftspitze | | **Canvas verschieben (Pan)** | Mittlere Maustaste **oder** `Leertaste + Drag` | | **Zoom zentriert auf Cursor** | Mausrad / Touchpad-Pinch | | **Zoom zurücksetzen (100 %)** | `Strg + 0` | | **Zoom In / Out** | `Strg + +` / `Strg + -` | | **Auswahlwerkzeug (Lasso)** | `V` | | **Auswahl um 90° drehen** | `R` | | **Kopieren & Einfügen** | `Strg + C` / `Strg + V` | | **Auswahl löschen** | `Entf` oder `Backspace` | | **Undo / Redo** | `Strg + Z` / `Strg + Y` (oder `Strg + Shift + Z`) | | **Nächste Seite** | `Bild ab (PageDown)` oder `N` | | **Vorherige Seite** | `Bild auf (PageUp)` | | **Erste / Letzte Seite** | `Pos 1 (Home)` / `Ende (End)` | | **PDF-Export** | `Strg + E` oder `Strg + S` | | **Beenden (mit Disk-Flush)** | `Esc` oder `Q` | --- ## 🏗️ Projekt- und Modul-Architektur ```text src/ ├── main.rs # Event-Loop (winit), Input-Routing, App-Orchestrierung ├── lib.rs # Bibliotheks-Exporte für Tests und Komponenten ├── canvas.rs # wgpu Render-Pipeline, GPU-Buffer, Zeichenzustand ├── viewport.rs # Kamera-Pan, Zoom, 2D-Transformationsmatrizen ├── shader.wgsl # WGSL Vertex- & Fragment-Shader für Inking-Meshes ├── filter.rs # One-Euro-Filter gegen Eingabe-Jitter ├── spline.rs # Centripetal Catmull-Rom & Dreiecksstreifen-Tessellierung ├── geometry.rs # RDP-Algorithmus, Least-Squares Circle Fit, Shape Recognition ├── selection.rs # Lasso-Auswahl, Bounding-Box, Griffe, Rotation & Skalierung ├── background.rs # Tessellierung für Kariert, Liniert, Punktraster ├── document.rs # Notizbuch-Datenmodell, Seiten, DIN-A4-Koordinatensystem ├── history.rs # Undo/Redo-Transaktionsstapel (Add, Erase, Transform) ├── storage.rs # Atomares Laden/Speichern von Manifest & Seiten, Multi-Notebooks ├── autosave.rs # Debounced Hintergrund-Autosave mit MPSC-Kanal ├── export.rs # Skalierbarer Vektor-PDF-Export via printpdf └── ui.rs # Floating Glassmorphism-Toolbar & Dokumenten-Manager (egui) ``` Ausführliche Details zur Architektur und mathematischen Modellen findest du unter [`docs/ARCHITECTURE.md`](docs/ARCHITECTURE.md). --- ## 🧪 Tests ausführen Die gesamte Inking-Pipeline, Geometrieerkennung und Speicherlogik ist mit Unit-Tests abgesichert: ```bash cargo test ``` Alle 53 Unit-Tests prüfen Berechnungen, Hit-Testing, Undo/Redo und Persistenz konsistent ab. --- ## 📄 Lizenz Proprietäres Notiz-Projekt für Linux. Alle Rechte vorbehalten.