Grafik & Rendering

AURA verwendet SDL3 für Fenster und Eingabe und Skia für 2D-Grafik und Text. Der eigene C++-Szenengraph verbindet Layout, Interaktion, Animation und Medien.

Grafikbasis

• C++20 und CMake bilden die native Integration.
• Skia zeichnet abgerundete Rechtecke, Text mit HarfBuzz/ICU, SVGs und Bilder.
• Native GPU-Ausgabe und CPU-basiertes Offscreen-Rendering verwenden denselben Szenengraph.
• Bibliotheken, Versionen und Lizenztexte stehen unter Dependencies & Lizenzen.

Aufbau

• Layouts: Neben expliziten Positionen und Ankern unterstützt AURA heute Column, Row und Grid. Details stehen in der Sprachreferenz.
• Logische Auflösung: Die logische Größe wird über WindowOptions festgelegt; die Szene wird für die Ausgabe in das Fenster skaliert.
• Eingabe:
  • Antippen über onTap
  • Ziehen ab 10 px auf dem nächsten ScrollNode
  • Wischen mit Abbremsen und Zurückfedern ähnlich wie bei Flickable (2500 px/s max., 1500 px/s² Verzögerung)
• Clipping: clip schneidet rechteckig. Bilder können mit radius und roundedCorners selbst gerundete Ecken erhalten.
• Rendering bei Bedarf: Ohne Animation schläft die Schleife in SDL_WaitEventTimeout.

Layout (aura/ui/layout.h)

Die Anker von QML ohne Bindings: Ein Node wird einmal relativ zu seinem Parent oder zu einem Geschwister-Node (gleicher Parent) gesetzt.

Text title {
    text: "AURA"
    pixelSize: 28
    place: left 44, top 44
}
Text subtitle {
    text: "Application UI Runtime Architecture"
    pixelSize: 18
    place: left 44, below title 30
}

• Die Reihenfolge zählt: Erst die Größe setzen, dann zentrieren oder rechts/unten anlegen. Der Parent braucht zu diesem Zeitpunkt seine Größe.
• Gruppen bekommen einen eigenen Container-Node beziehungsweise ein Item in AURA.
• gridCell(index, columns, w, h, spacingX, spacingY) liefert die Zelle eines zeilenweise gefüllten Rasters (QML Grid).
• Text erhält seine natürliche Größe aus dem Inhalt; wrap, fit und Context::fontSize() steuern Umbruch und Schriftgrößen.
• Node::pressPosition ist die Druckstelle (für den Ripple). Animation::onFinished verkettet Animationen.
• Buttons können als Button oder eigene Komponenten beschrieben werden; pressSink ergänzt eine Reaktion auf Drücken.
• Eingabe: aura::ui::InputDriver (input.h) ist der Finger auf einer Szene: gedrückt-Zustand, Tippen beim Loslassen über demselben Node, onDrag, Ziehen des nächsten ScrollNode. Die Application treibt einen mit der Maus, aura-view einen eigenen.
• Entfernen aus einem Handler: node->removeLater() nimmt den Node sofort aus dem Baum und löscht ihn vor dem nächsten Frame (Node::deleteRemoved(), das die Application aufruft); so darf ein Button seinen eigenen Dialog schließen.

Hintergrundarbeit

• aura::TaskRunner (aura/core/tasks.h) führt Jobs auf einem kleinen Pool aus (Prozessorzahl minus eins, 2 bis 4 Threads), abbrechbar über std::stop_token; stop(id) hält auch einen Job auf, der noch wartet. latest(slot, arbeit, ergebnis) ist für Aufgaben, bei denen nur die neueste zählt (beispielsweise Suche oder Vorschaubilder): ein neuer Job auf demselben aura::Latest stoppt den alten, dessen Ergebnis verfällt, ebenso nach cancel() oder wenn der Slot nicht mehr existiert. Die Vorschaubilder des Editors werden je Foto als eigener Job dekodiert, also parallel.
• Ergebnisse kommen mit post() in den UI-Thread zurück: in die eine Warteschlange des UI-Threads (aura::post()), die die Application-Schleife vor jedem Frame abarbeitet (aura::runPosted()). Rückrufe eines zerstörten TaskRunner verfallen.
• post() weckt die Event-Loop über Application::wakeUp(). Ohne das Wecken käme das Ergebnis erst mit dem 500-ms-Idle-Takt.
• Der Destruktor stoppt und joint alle Jobs. Callbacks überleben ihren Besitzer also nie.

Text

• Satz mit SkParagraph und HarfBuzz/ICU.
• TextNode unterstützt:
  • Ausrichtung
  • HorizontalFit: die Schrift wird bis minimumPixelSize verkleinert
  • Umbruch
  • einfacher Rich Text (<b>, <br>, Entities)
  • gestylte Runs (setRuns: Gewicht, kursiv, Farbe, Größe)
  • lineHeight wie in QML (Faktor auf die Zeilenhöhe der Schrift). Den Zusatzabstand setzt Qt unter jede Zeile. Skia verteilt ihn, deshalb gibt es kDisableFirstAscent und die Korrektur in implicitHeight().
• Fehlen einer Schrift Zeichen, sucht Skia unter Linux über fontconfig in den Systemschriften nach Ersatz, wie Qt.
• Surfaces nutzen Graustufen-Antialiasing ohne Gamma- und Kontrastanhebung (SkSurfaceProps(0, kUnknown, 0, 1)). Mit den Skia-Standardwerten wirkt weiße Schrift auf Rot deutlich fetter als in Qt.

Video

• VideoPlayer demuxt mit libwebm (mkvparser) und dekodiert mit libvpx in einem eigenen Thread.
  • Die Queue fasst 4 Bilder, danach wartet der Thread.
  • libvpx dekodiert mit bis zu 4 Threads.
• Der UI-Thread führt eine Uhr pro Datei und zeigt das jeweils fällige Bild.
  • Der Wechsel zur nächsten Datei ist ein harter Schnitt.
  • Endlosschleife über die Playlist.
• VideoNode lädt die I420-Ebenen als drei A8-Texturen hoch (SkImages::TextureFromYUVAPixmaps). Die Wandlung nach RGB (BT.601 limited) macht die GPU. Ohne GPU, also bei Screenshots, wandelt eine einfache CPU-Routine.
• Die Render-Schleife ist auf 60 fps begrenzt, falls der Treiber kein VSync hat.
  • Mit --debug loggt sie alle 5 s die fps.
  • Der Player loggt die angezeigten Videobilder pro Sekunde.
• Die erreichbare Bildrate hängt von Zielgerät, Grafiktreiber, Szene und Video ab.

Offscreen-Screenshots

Application::renderToPng(root, width, height, file) rendert eine Szene ohne Fenster als PNG. Das Hello-Beispiel und die Galerie stellen passende Kommandozeilen bereit:

build/dev/examples/hello/aura-hello --render hello.png
build/dev/examples/demo/aura-demo --render-all /tmp/aura-gallery
build/dev/tools/aura-view/aura-view examples/hello --render /tmp/hello.png

Siehe aura-view für Preview-Galerien und Tests für visuelle Vergleiche.