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ink-notes/src/background.rs
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haraldandClaude Opus 5.5 0a6b5e78ef feat: Farbe von Karos, Linien und Punkten wählbar
Im ☰-Menü unter „Karos, Linien und Punkte“: hell (bisher), mittel,
kräftig, blau oder grün – passend zur gewählten Papierfarbe. Die Wahl
wird gespeichert und gilt auch für PDF-, PNG- und SVG-Export (Issue #6).
Punkte des Punktrasters sind am Bildschirm jetzt 0,4 mm groß wie im
Export (bisher 0,25 mm, beim Herauszoomen kaum sichtbar).

Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>
2026-10-08 09:21:42 +02:00

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//! Vektor-Generierung für DIN-A4-Seitenhintergründe (Kariert, Liniert, Punktraster, Blanko).
use serde::{Deserialize, Serialize};
use crate::canvas::InkVertex;
use crate::document::PageBackground;
/// Farbe von Karos, Linien und Punkten (wird gespeichert und gilt auch für den Export).
/// `Light` ist die zurückhaltende Standardfarbe des jeweiligen Papiers.
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Default, Serialize, Deserialize)]
#[serde(rename_all = "lowercase")]
pub enum PatternColor {
#[default]
Light,
Medium,
Strong,
Blue,
Green,
}
impl PatternColor {
pub const ALL: [PatternColor; 5] = [
PatternColor::Light,
PatternColor::Medium,
PatternColor::Strong,
PatternColor::Blue,
PatternColor::Green,
];
pub fn label(self) -> &'static str {
match self {
PatternColor::Light => "Hell",
PatternColor::Medium => "Mittel",
PatternColor::Strong => "Kräftig",
PatternColor::Blue => "Blau",
PatternColor::Green => "Grün",
}
}
/// Linearer Farbwert des Musters auf dem Papier `paper` (für den Export: weißes Papier).
pub fn color(self, paper: PaperTheme) -> [f32; 4] {
let light = paper.pattern_color();
let dark = paper.is_dark();
let scaled = |f: f32| [light[0] * f, light[1] * f, light[2] * f, 1.0];
match (self, dark) {
(PatternColor::Light, _) => light,
// Helles Papier: kräftiger = dunkler
(PatternColor::Medium, false) => scaled(0.62),
(PatternColor::Strong, false) => scaled(0.28),
// Dunkles Papier: kräftiger = heller
(PatternColor::Medium, true) => [0.16, 0.16, 0.17, 1.0],
(PatternColor::Strong, true) => [0.32, 0.32, 0.34, 1.0],
(PatternColor::Blue, false) => [0.35, 0.55, 0.95, 1.0],
(PatternColor::Blue, true) => [0.06, 0.14, 0.42, 1.0],
(PatternColor::Green, false) => [0.32, 0.72, 0.38, 1.0],
(PatternColor::Green, true) => [0.05, 0.22, 0.09, 1.0],
}
}
}
/// Linienstärke für Gitter- und Schreiblinien in Seiteneinheiten (1.5 = 0.15 mm).
pub const LINE_THICKNESS: f32 = 1.5;
/// Punktgröße für das Punktraster in Seiteneinheiten (4 = 0,4 mm, wie im PDF-Export).
pub const DOT_SIZE: f32 = 4.0;
/// Rasterabstand 5 mm (50 Einheiten).
pub const GRID_5MM_SPACING: f32 = 50.0;
/// Zeilenabstand für liniertes Papier (7.5 mm = 75 Einheiten).
pub const LINED_SPACING: f32 = 75.0;
/// Papierfarbe der Anzeige. Betrifft nur die Darstellung am Bildschirm; gespeicherte
/// Strichfarben und der PDF-Export bleiben unverändert (weißes Papier).
///
/// Alle Farben sind linear (die Oberfläche ist sRGB, die Umrechnung macht die GPU).
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Default, Serialize, Deserialize)]
#[serde(rename_all = "lowercase")]
pub enum PaperTheme {
#[default]
White,
/// Cremefarben (augenschonend, wie Recyclingpapier)
Cream,
/// Dunkelgrau (Nachtmodus)
DarkGray,
/// Schwarz (OLED)
Black,
}
impl PaperTheme {
pub const ALL: [PaperTheme; 4] = [
PaperTheme::White,
PaperTheme::Cream,
PaperTheme::DarkGray,
PaperTheme::Black,
];
pub fn label(self) -> &'static str {
match self {
PaperTheme::White => "Weiß",
PaperTheme::Cream => "Creme",
PaperTheme::DarkGray => "Dunkelgrau",
PaperTheme::Black => "Schwarz",
}
}
/// Dunkles Papier: dunkle Tinte wird bei Bedarf aufgehellt.
pub fn is_dark(self) -> bool {
matches!(self, PaperTheme::DarkGray | PaperTheme::Black)
}
/// Farbe des Blatts.
pub fn paper_color(self) -> [f32; 4] {
match self {
PaperTheme::White => [1.0, 1.0, 1.0, 1.0],
// sRGB #FBF5E6
PaperTheme::Cream => [0.965, 0.913, 0.791, 1.0],
// sRGB #2B2B2E
PaperTheme::DarkGray => [0.024, 0.024, 0.027, 1.0],
PaperTheme::Black => [0.0, 0.0, 0.0, 1.0],
}
}
/// Farbe von Karos, Linien und Punkten.
pub fn pattern_color(self) -> [f32; 4] {
match self {
PaperTheme::White => [0.88, 0.88, 0.88, 1.0],
PaperTheme::Cream => [0.78, 0.72, 0.60, 1.0],
// sRGB #48484D bzw. #38383C
PaperTheme::DarkGray => [0.064, 0.064, 0.074, 1.0],
PaperTheme::Black => [0.040, 0.040, 0.045, 1.0],
}
}
/// Schreibtisch-Hintergrund um das Blatt; bei dunklem Papier noch dunkler, damit sich
/// das Blatt abhebt.
pub fn desk_color(self) -> wgpu::Color {
let (r, g, b) = match self {
PaperTheme::White | PaperTheme::Cream => (0.16, 0.16, 0.18),
PaperTheme::DarkGray => (0.004, 0.004, 0.005),
PaperTheme::Black => (0.03, 0.03, 0.035),
};
wgpu::Color { r, g, b, a: 1.0 }
}
}
/// Hellt dunkle Tinte für dunkles Papier auf: die HSL-Helligkeit L wird zu 1 − L gespiegelt,
/// Farbton und Sättigung bleiben erhalten. Farben mit L ≥ 0.5 (Rot, Blau, Textmarker)
/// bleiben unverändert. Muss mit `fs_ink` in `shader.wgsl` übereinstimmen.
pub fn adapt_ink_color(color: [f32; 4]) -> [f32; 4] {
let max = color[0].max(color[1]).max(color[2]);
let min = color[0].min(color[1]).min(color[2]);
let lift = (1.0 - max - min).max(0.0);
[color[0] + lift, color[1] + lift, color[2] + lift, color[3]]
}
/// Erzeugt die 6 Vertizes (2 Dreiecke) für ein Blatt der Größe `size`.
pub fn generate_paper_quad(color: [f32; 4], size: glam::Vec2) -> Vec<InkVertex> {
let (page_width, page_height) = (size.x, size.y);
vec![
InkVertex::new(0.0, 0.0, color),
InkVertex::new(page_width, 0.0, color),
InkVertex::new(0.0, page_height, color),
InkVertex::new(0.0, page_height, color),
InkVertex::new(page_width, 0.0, color),
InkVertex::new(page_width, page_height, color),
]
}
/// Fügt ein Quad (2 Dreiecke) zur Vertexliste hinzu.
#[inline]
fn push_quad(
vertices: &mut Vec<InkVertex>,
color: [f32; 4],
x_min: f32,
y_min: f32,
x_max: f32,
y_max: f32,
) {
vertices.push(InkVertex::new(x_min, y_min, color));
vertices.push(InkVertex::new(x_max, y_min, color));
vertices.push(InkVertex::new(x_min, y_max, color));
vertices.push(InkVertex::new(x_min, y_max, color));
vertices.push(InkVertex::new(x_max, y_min, color));
vertices.push(InkVertex::new(x_max, y_max, color));
}
/// Generiert das statische Vektor-Mesh für den gewählten Seitenhintergrund in `color` auf
/// einem Blatt der Größe `size`.
pub fn generate_background_mesh(
background: PageBackground,
color: [f32; 4],
size: glam::Vec2,
) -> Vec<InkVertex> {
let (page_width, page_height) = (size.x, size.y);
match background {
PageBackground::Blank => Vec::new(),
PageBackground::Grid5mm => {
let mut vertices = Vec::with_capacity(1200);
let half_t = LINE_THICKNESS / 2.0;
// Vertikale Linien alle 5 mm
let mut x = GRID_5MM_SPACING;
while x < page_width {
push_quad(
&mut vertices,
color,
x - half_t,
0.0,
x + half_t,
page_height,
);
x += GRID_5MM_SPACING;
}
// Horizontale Linien alle 5 mm
let mut y = GRID_5MM_SPACING;
while y < page_height {
push_quad(
&mut vertices,
color,
0.0,
y - half_t,
page_width,
y + half_t,
);
y += GRID_5MM_SPACING;
}
vertices
}
PageBackground::Lined => {
let mut vertices = Vec::with_capacity(600);
let half_t = LINE_THICKNESS / 2.0;
// Oberer und unterer Randabstand (z. B. 15 mm)
let margin_top = 150.0;
let margin_bottom = 150.0;
let mut y = margin_top;
while y <= page_height - margin_bottom {
push_quad(
&mut vertices,
color,
0.0,
y - half_t,
page_width,
y + half_t,
);
y += LINED_SPACING;
}
vertices
}
PageBackground::DotGrid => {
let mut vertices = Vec::with_capacity(15000);
let half_d = DOT_SIZE / 2.0;
let mut y = GRID_5MM_SPACING;
while y < page_height {
let mut x = GRID_5MM_SPACING;
while x < page_width {
push_quad(
&mut vertices,
color,
x - half_d,
y - half_d,
x + half_d,
y + half_d,
);
x += GRID_5MM_SPACING;
}
y += GRID_5MM_SPACING;
}
vertices
}
}
}
#[cfg(test)]
mod tests {
use super::*;
use crate::document::{A4_SIZE, PAGE_HEIGHT, PAGE_WIDTH};
#[test]
fn test_pattern_colors_get_more_visible() {
// Luminanz (linear) als Abstand zum Papier
let lum = |c: [f32; 4]| 0.2126 * c[0] + 0.7152 * c[1] + 0.0722 * c[2];
for paper in PaperTheme::ALL {
let p = lum(paper.paper_color());
let contrast = |c: PatternColor| (lum(c.color(paper)) - p).abs();
assert_eq!(PatternColor::Light.color(paper), paper.pattern_color());
assert!(
contrast(PatternColor::Medium) > contrast(PatternColor::Light),
"{paper:?}"
);
assert!(
contrast(PatternColor::Strong) > contrast(PatternColor::Medium),
"{paper:?}"
);
for c in [PatternColor::Blue, PatternColor::Green] {
assert!(
contrast(c) > contrast(PatternColor::Light),
"{c:?} auf {paper:?}"
);
}
}
}
#[test]
fn test_paper_quad_generation() {
let quad = generate_paper_quad(PaperTheme::White.paper_color(), A4_SIZE);
assert_eq!(quad.len(), 6);
assert_eq!(quad[0].position, [0.0, 0.0]);
assert_eq!(quad[5].position, [PAGE_WIDTH, PAGE_HEIGHT]);
let slide = generate_paper_quad(
PaperTheme::White.paper_color(),
glam::Vec2::new(2970.0, 1671.0),
);
assert_eq!(slide[5].position, [2970.0, 1671.0]);
}
const PATTERN: [f32; 4] = [0.5, 0.5, 0.5, 1.0];
#[test]
fn test_background_meshes() {
let blank = generate_background_mesh(PageBackground::Blank, PATTERN, A4_SIZE);
assert!(blank.is_empty());
let grid = generate_background_mesh(PageBackground::Grid5mm, PATTERN, A4_SIZE);
assert!(!grid.is_empty());
assert_eq!(
grid.len() % 6,
0,
"Muss ein Vielfaches von 6 Vertizes sein (Dreiecke)"
);
let lined = generate_background_mesh(PageBackground::Lined, PATTERN, A4_SIZE);
assert!(!lined.is_empty());
assert_eq!(lined.len() % 6, 0);
let dots = generate_background_mesh(PageBackground::DotGrid, PATTERN, A4_SIZE);
assert!(!dots.is_empty());
assert_eq!(dots.len() % 6, 0);
}
#[test]
fn test_background_mesh_uses_theme_color() {
let dark = PaperTheme::Black.pattern_color();
let mesh = generate_background_mesh(PageBackground::Lined, dark, A4_SIZE);
assert!(mesh.iter().all(|v| v.color == dark));
let quad = generate_paper_quad(PaperTheme::Cream.paper_color(), A4_SIZE);
assert!(quad
.iter()
.all(|v| v.color == PaperTheme::Cream.paper_color()));
}
#[test]
fn test_adapt_ink_color() {
let close = |a: [f32; 4], b: [f32; 4]| a.iter().zip(b).all(|(x, y)| (x - y).abs() < 1e-5);
// Schwarz wird Weiß, Deckkraft bleibt
assert!(close(
adapt_ink_color([0.0, 0.0, 0.0, 0.7]),
[1.0, 1.0, 1.0, 0.7]
));
// Notiz-Schwarz wird hell
let ink = adapt_ink_color([0.12, 0.12, 0.14, 1.0]);
assert!(ink[0] > 0.85 && ink[2] > 0.85);
// Dunkelblau wird Hellblau: Farbton bleibt (Blau bleibt der stärkste Kanal)
let blue = adapt_ink_color([0.0, 0.0, 0.5, 1.0]);
assert!(close(blue, [0.5, 0.5, 1.0, 1.0]));
// Helle und gesättigte Farben bleiben unverändert (Rot, Universitäts-Blau, Textmarker)
for c in [
[0.85, 0.20, 0.20, 1.0],
[0.15, 0.35, 0.85, 1.0],
[1.0, 0.95, 0.1, 0.35],
[1.0, 1.0, 1.0, 1.0],
] {
assert!(close(adapt_ink_color(c), c), "{c:?} wurde verändert");
}
// Ergebnis ist nie heller als Weiß
for c in [[0.0, 0.3, 0.1, 1.0], [0.45, 0.45, 0.48, 1.0]] {
assert!(adapt_ink_color(c)[..3].iter().all(|&x| x <= 1.0 + 1e-6));
}
}
#[test]
fn test_paper_themes_contrast() {
for theme in PaperTheme::ALL {
let paper = theme.paper_color()[0];
let pattern = theme.pattern_color()[0];
assert!(
(paper - pattern).abs() > 0.03,
"{theme:?}: Muster hebt sich nicht vom Papier ab"
);
// Helles Papier ↔ dunkles Papier
assert_eq!(theme.is_dark(), paper < 0.5, "{theme:?}");
}
}
}