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モジュール構成 / Module Structure

RedRing は、責務分離と型安全性を重視したワークスペース設計に基づいて構成されています。以下は主要なクレート群の概要です。

幾何計算層

geo_foundation

抽象型・許容誤差管理・トレイト定義・橋渡し

  • 共通トレイト(Normalizable, DistanceCalculation など)
  • ToleranceContext による許容誤差管理
  • トレラント比較
  • エラー処理ガイドライン
  • 型安全な抽象化

geo_core

** 基本図形処理・ロバスト幾何判定**

  • 基本図形処理
  • ロバスト幾何判定(orientation など)

geo_primitives

Foundation 統合済み幾何プリミティブ

  • 基本要素:Point, Vector, Direction(Core/Extensions 分離済み)
  • 幾何形状:LineSegment, Circle, Ellipse, Arc(責務分離完了)
  • 2D/3D 両対応のジェネリック実装
  • Foundation 統合アーキテクチャによる保守性向上

geo_algorithms

幾何アルゴリズム

  • 交点計算
  • 曲線・曲面操作
  • 幾何変換

geo_nurbs

高次曲線・曲面

  • NURBS 曲線・曲面(今後実装予定)
  • 複雑な幾何モデル
  • 抽象化レイヤ

analysis

数値解析・汎用数値計算

  • 独立した汎用数値計算ライブラリ
  • Scalarトレイト、許容誤差管理
  • ドメイン非依存の数学的基盤
  • 他のプロジェクトでも再利用可能

geo_io

ファイル I/O・境界層処理

  • STL、OBJ、PLY 等のファイル形式との変換
  • 例外的設計: geo_foundationトレイトを経由せず、直接geo_primitivesにアクセス
  • ゼロコピー最適化によるパフォーマンス重視
  • 外部データ形式との効率的な境界処理

geo_io の例外設計根拠

#![allow(unused)]
fn main() {
// 他のgeo_*クレートは geo_foundation 経由
use geo_foundation::{Point3D, Vector3D};

// geo_ioのみ直接アクセス(例外パターン)
use geo_primitives::{Point3D, TriangleMesh3D, Vector3D};
}

この例外は以下の理由で採用:

  • パフォーマンス: ファイル形式との直接変換でゼロコピー最適化
  • 責務明確化: I/O 境界層としての特化
  • 実装複雑性回避: 抽象化オーバーヘッドの排除

cam_solver

CAM 演算・パス作成 / 編集・ポスト処理・切削シミュレーション

  • CAM パス生成 / 編集(今後実装予定)
  • 各 CNC コントローラー 対応ポスト処理(今後実装予定)
  • 切削シミュレーション(今後実装予定)

data_exchange

データインポート/エクスポート(将来実装予定)

  • STL インポート/エクスポート
  • OBJ インポート/エクスポート
  • STEP インポート/エクスポート
  • IGES インポート/エクスポート
  • DXF インポート/エクスポート
  • DWG インポート/エクスポート

注記: 現在はgeo_ioで STL 形式のみ実装済み

レンダリング層

render

GPU 描画基盤

  • wgpu + WGSL による GPU レンダリング
  • シェーダ管理
  • 頂点データ処理

stage

レンダリングステージ管理

  • RenderStage トレイト
  • レンダリングパイプライン管理
  • シーン構成

viewmodel

ビュー操作・変換ロジック・MVVM アーキテクチャ

  • カメラ制御(将来実装予定)
  • ビュー変換
  • ユーザーインタラクション(将来実装予定)
  • MVVM 準拠: Model 層(geo_*)と View 層(render)の架け橋
  • STL 読み込み・GPU 変換機能(stl_loader
  • メッシュデータ変換(mesh_converter

redring

メインアプリケーション

  • アプリケーションエントリポイント
  • 全クレート統合
  • ウィンドウ管理

構造設計の方針

  • 型安全性:コンパイル時エラー検出を最大化
  • 責務分離:各クレートが単一の責務を持つ
  • モジュール性rendermodel に依存しない設計
  • 拡張性:将来的な NURBS や WebAssembly 対応を考慮
  • 国際化:英語ベースの命名で国際的な貢献を促進
  • MVVM アーキテクチャ:View → ViewModel → Model の層分離
  • 例外設計許容:パフォーマンス要件に応じた適切な例外設計(I/O 層など)

アーキテクチャ依存関係

redring (View) → viewmodel → model (geo_*)
            ↘  stage → render

独立: analysis (汎用数値計算)
例外: geo_io (直接geo_primitives依存でゼロコピー最適化)