Layout force-directed en GPU usando 5 compute shaders 4.3 + spatial hash
grid 64x64. API simetrica con graph_force_layout (CPU) para que el consumer
pueda swappear sin cambios. atomicCompSwap loop para float-add portable.
- cpp/functions/viz/graph_force_layout_gpu.{h,cpp,md}: nuevo modulo
- cpp/functions/gfx/gl_loader: anade glDispatchCompute, glMemoryBarrier,
glBindBufferBase, glGetBufferSubData (Windows wgl)
- cpp/tests/test_graph_force_layout_gpu.cpp: smoke + pinned + CPU vs GPU.
Crea ventana GLFW oculta GL 4.3; SKIP si headless o sin compute.
- demos_graph: checkbox "GPU layout" para swappear CPU/GPU en runtime
- issue movido a dev/issues/completed/
Issue 0049c. Tres optimizaciones internas en graph_renderer.cpp + un
helper puro en graph_force_layout para detectar convergencia. API publica
intacta — solo cambian el layout interno de los buffers, el shader y
los costes por frame.
1. RGBA8 color packing
- El instance buffer de nodos pasa de (x,y,size,r,g,b,a) 28B a
(x,y,size,color_u32) 16B (-43%). Aristas: 24B → 12B/vertex (-50%).
- Shaders desempaquetan con bit shifts (compatible GL 3.30+, no
necesita unpackUnorm4x8 que es 4.20+).
- Helpers expuestos: pack_rgba8 / unpack_rgba8 / modulate_alpha_rgba8
en graph_renderer.h. Los GraphNode.color y la paleta ya tenian el
layout correcto (R en LSB), asi que CPU ahora pasa el uint32 directo
sin convertir a 4 floats por nodo y por frame.
2. Capacity-tracked streaming buffers
- Sustituye el doble glBufferData de antes por:
glBufferData(NULL, capacity, STREAM_DRAW) // orphan + reserva
glBufferSubData(0, used_bytes, data) // solo lo usado
- capacity crece x2 cuando hace falta (inicial 4096 nodos /
8192 vertices de aristas) → reallocaciones en O(log N).
- Staging CPU (NodeInstance* / EdgeVertex*) reusado entre frames con
realloc, no malloc/free per frame.
3. Frustum cull (CPU-side)
- AABB del viewport en world coords con margen 10%.
- Aristas: skip si AABB del segmento no intersecta el viewport.
- Nodos: solo los visibles entran al instance buffer; visible_count
es el N que pasa a glDrawArraysInstanced. Pop-in de borde mitigado
por el margen.
4. graph_force_layout_should_pause(low_frames, min_consecutive)
- Helper puro: el caller mantiene el contador, la funcion solo
decide si parar. Reemplaza la rama inline en demos_graph.cpp.
- Test Catch2 con secuencias artificiales.
Tests: test_graph_pack_rgba8 (16401 asserts, 4 cases — roundtrip exhaustivo
+ alpha modulation + clamp). test_graph_should_pause (3 cases, 14 asserts).
Los 29 tests del cpp/tests/ siguen verdes (incluido test_visual con goldens).
Bump versiones:
- graph_renderer 1.1.0 → 1.2.0
- graph_force_layout 1.0.0 → 1.1.0 (tested: true via should_pause test)
Tres mejoras de UX/escala en el demo de grafos:
1. **Wheel zoom dentro del canvas no scrollea la pagina**
En graph_viewport.cpp tras procesar MouseWheel para zoom hacemos
io.MouseWheel = 0 — consume el evento para que el BeginChild padre
(la galeria) no scrollee a la vez que el grafo se acerca. Antes
sentia "doble accion" al rodar la rueda sobre el canvas.
2. **graph_force_layout: pool dinamico (soporta 1M nodos)**
El array static QuadNode[1<<20] (~48MB siempre reservados, tope
rigido en ~250k nodos por la fan-out) se reemplaza por
std::vector<QuadNode>. graph_force_layout_step llama a
quad_pool_reserve(5*N + 1024) ANTES de construir el arbol — asi las
referencias QuadNode& que mantenemos vivas durante quad_subdivide
no se invalidan por reallocaciones a mitad del build (resize solo
ocurre en el reserve inicial). Memoria escala lineal con N: 1M
nodos ≈ 240MB de pool, una vez por programa.
3. **Demo de grafo: sliders extendidos + cluster_r escala con sqrt(N)**
- "Nodes" pasa de 100..20k a 100..1M con escala logaritmica
(ImGuiSliderFlags_Logarithmic) para que el rango medio sea util.
- Nuevos sliders "Edges/node" (1..10) e "Inter %" (0..30%) — antes
hardcoded a 3 y 5%.
- cluster_radius y scatter ahora escalan con sqrt(N): a 1k nodos
~370 px de radio, a 1M ~12000 px. Antes era constante a 200/40
y los nodos quedaban empaquetados al subir N — visualmente "sin
limite cuadrado", esparcidos sobre un area proporcional al grafo.
- Golden de graph_viewport regenerado por la nueva fila de sliders.
Notas:
- A 1M nodos sin GPU compute esta limitado por el upload de aristas
(vertex pulling con TBO llega en 0049d). Render mantenible hasta
~200-300k.
- En Linux/Windows ambos builds limpios. 27/27 tests verde.
Tres atajos de rendimiento sin GPU compute (eso llega en 0049h). Probados
en Linux y cross-compile Windows, todos los tests pasan, OpenMP 4.5
detectado.
1. **OpenMP en graph_force_layout_step** (cpp/functions/viz/...)
- find_package(OpenMP) en cpp/CMakeLists.txt; fn_framework lo enlaza
PUBLIC para que cualquier app/funcion lo herede transparentemente.
Si no esta disponible, los pragmas se ignoran (single-thread).
- #pragma omp parallel for con guard if(N>=1024) en los 4 bucles
embarazosamente paralelos: zero forces, repulsion Barnes-Hut (con
schedule dynamic), gravity, integration (con reduction sobre energy).
La attraction-along-edges se queda secuencial: edges multiples
escriben en el mismo nodo y meterle atomic mata el speedup.
- quad_force usaba un static int stack[1<<20] (4MB compartidos entre
threads — race). Lo reemplazo por int stack[256] en pila: el
quadtree crece como log4(N) ~= 10 niveles para N <= 1M, asi que 256
es holgado y thread-safe sin coste.
- Esperable: ~4-8x menos tiempo CPU/step en 20k nodos en CPU multicore.
2. **Buffer orphan en graph_renderer** (edges + nodes)
- Antes del glBufferData(.., data, DYNAMIC_DRAW), un primer
glBufferData(.., NULL, DYNAMIC_DRAW) que descarta el buffer previo.
El driver da uno fresco sin esperar al frame anterior — evita los
sync stalls clasicos del DYNAMIC_DRAW reuploadeado cada frame.
- Esperable: 2-3x throughput de upload (Mesa/NVIDIA/AMD respetan el
hint).
3. **Auto-pause en demo_graph cuando converge**
- Si energy_per_node < 0.001 durante 30 frames consecutivos, paramos
la simulacion automaticamente. CPU/GPU a 0% cuando el grafo ya
esta estable. Resume con "Resume layout" o "Regenerate".
Lo de OpenMP se sustituye cuando entre 0049h (force layout en compute
shader): cuando llegue, los #pragma omp se borran. Orphan y auto-pause
son keepers definitivos.
- demos_text_editor.cpp: split horizontal con editor GLSL precargado a la
izquierda (boton Save to /tmp/fn_demo.glsl + dirty indicator) y panel de
eventos a la derecha (path, active flag, lista scrollable, boton clear).
Watcher activo sobre /tmp/fn_demo.glsl; reintenta el add() tras el primer
Save si el archivo no existia al iniciar.
- demos.h: declaracion de gallery::demo_text_editor()
- main.cpp: entry "text_editor"/"text_editor + watcher" en categoria Core
- CMakeLists.txt: anade demos_text_editor.cpp + sources de text_editor,
file_watcher y vendor TextEditor.cpp + include path de imgui_text_edit
Nota: la primitives_gallery NO se construye en este branch (sus deps —
button.cpp, toolbar.cpp, etc. — son untracked en master). El subdirectorio
se anade pero protegido por FN_BUILD_GALLERY=OFF para no romper builds.
Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 (1M context) <noreply@anthropic.com>
egutierrez