Nexus · 星枢

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Nexus · 星枢

本地优先的智能知识管理工具，类 Obsidian 体验，内置 AI 能力。

核心亮点

本地优先知识库 — Markdown + SQLite + 本地文件系统，支持 [[双向链接]]、#标签、LaTeX 数学公式与图片/PDF 预览
AI 知识工作流 — 语义搜索、语义共鸣、RAG 问答一体化，支持 OpenAI 兼容接口
PDF 阅读与批注 — pdf.js 前端渲染（秒开）、文本高亮（5 色）、手绘涂写（压感 + Rust 笔迹平滑）、目录导航、全文搜索、阅读位置记忆、批注持久化与删除
化学工作台 — Ketcher 2D 分子编辑、3D 结构查看、点群对称性、晶格解析、波谱可视化、高分子动力学沙盘
论文与发刊 — .paper 工作台支持拖拽组装内容，并通过 Pandoc + XeLaTeX 生成 PDF
关系化浏览 — 文件树、标签树、知识图谱、学习时间轴共同构成”写作 + 复习 + 回溯”闭环
桌面端性能优化 — Tauri + Rust 负责重计算与 I/O；PDF 渲染已迁移至前端 pdf.js（零 IPC 渲染），PDFium 已完全移除
完整应用体验 — 引导流程、主题系统、中英双语、可调布局、TRUTH_SYSTEM 看板已打通

当前状态

当前开发目标：v1.0.5
产品定位：当前版本偏化学科研/学习场景，但 Markdown、知识图谱、搜索和 AI 能力本身是通用的
数据策略：默认完全本地，知识库和数据库都留在用户机器上
性能方向：持续追求大库可用性、交互即时反馈、低阻塞 I/O 和更稳的语义检索链路

技术栈

层级	技术
框架	Tauri 2
前端	React 19 + TypeScript + Tailwind CSS 4
编辑器	TipTap 3 + KaTeX + 3Dmol.js + Ketcher
PDF	pdf.js 4 (前端渲染) + Rust 笔迹平滑
后端	Rust + SQLite (rusqlite)
AI	OpenAI 兼容 API (Chat + Embedding)
构建	Vite 6

快速开始

环境要求

安装 & 运行

# 克隆仓库
git clone https://github.com/GTC2080/Nexus.git
cd Nexus

# 安装前端依赖
npm install

# 开发模式启动（自动编译 Rust + 启动前端）
npx tauri dev

# 构建生产包
npx tauri build

AI 配置

在应用内点击左下角「设置」(⌘,)，填入：

Chat 模型 — API Key、Base URL、模型名称（默认 gpt-4o-mini）
Embedding 模型 — 可选，留空则复用 Chat 配置（默认 text-embedding-3-small）

支持任何 OpenAI 兼容的 API 端点。

波谱数据支持

支持直接打开科学仪器导出的光谱/波谱数据文件：

格式	说明
`.csv`	逗号/制表符分隔的波谱数据（支持 UTF-8 和 UTF-16 LE 编码）
`.jdx`	JCAMP-DX 标准格式（化学界通用交换格式）

自动识别多列数据（如多次扫描），每列渲染为独立曲线
NMR 数据自动检测并反转 x 轴（化学位移从高场到低场）
波谱文件不参与数据库内容索引和 Embedding 向量化，避免海量浮点数造成 Token 浪费

3D 分子结构支持

应用当前为化学专注模式，可直接打开以下三维结构文件：

格式	说明
`.pdb`	Protein Data Bank 蛋白质/小分子结构
`.xyz`	XYZ 坐标系格式（计算化学常用）
`.cif`	Crystallographic Information File 晶体学数据

小分子（≤500 原子）默认 ball+stick 渲染，蛋白质自动切换 cartoon 模式
深色融合背景，Jmol 科学标准原子配色
.cif 文件支持「结构 / 对称性 / 晶格」三视图：晶格视图提供超晶胞扩展控制（1-5×）与密勒指数切割器，非 CIF 文件保持「结构 / 对称性」双视图
在对称性视图中显示点群 HUD、旋转轴与镜像平面（可独立开关）
对称性计算由 Rust 引擎完成：支持 PDB / XYZ / CIF 输入，CIF 晶胞参数支持“标签同一行”与“值在下一行”两种写法
分子文件不参与数据库内容索引和 Embedding 向量化，防止海量坐标数据污染语义检索

高分子动力学沙盘

化学模式下，在 Markdown 编辑视图点击 POLYMER KINETICS 按钮可打开全屏暗色沙盘：

左侧通过滑块和数值输入调节参数：[M]0、[I]0、[CTA]0、kd、kp、kt、ktr、timeMax、steps
前端使用 150ms 防抖触发 IPC，避免滑块拖动造成调用拥塞
Rust 后端追踪自由基、单体与 0/1/2 阶矩，返回 time / conversion / Mn / PDI
图表区显示两张实时曲线：
- Conversion vs Time
- Mn / PDI vs Conversion（PDI 使用右侧 y 轴）
初始阶段自动阻断除零异常：链尚未形成时强制 Mn = 0、PDI = 1.0

项目结构

src/                    # React 前端
├── assets/             # 静态资源（Logo / 图标）
├── components/         # UI 组件
│   ├── app/            # 工作区壳层与视口编排（Shell / Runtime / Viewport / LaunchSplash / Modals）
│   ├── ai/             # AI 助手子组件（ChatBubble / AIContextPanel）
│   ├── KineticsSimulator.tsx  # 高分子动力学沙盘（化学模式）
│   ├── CrystalViewer3D.tsx   # 晶格 3D 渲染器（超晶胞 + 密勒面切割，化学模式）
│   ├── AIAssistantSidebar.tsx # AI 助手侧边栏（编排层，逻辑下沉到 hooks）
│   ├── MarkdownEditor.tsx     # 主 Markdown 编辑器（编排层，扩展配置下沉到 hook）
│   ├── onboarding/     # 首次启动引导向导
│   ├── study-timeline/ # 自动学习时间轴面板（热力图/统计/每日记录）
│   ├── chem-editor/    # Ketcher 化学绘图板组件
│   ├── editor/         # 编辑器相关界面组件
│   ├── global-graph/   # 全局知识图谱视图
│   ├── markdown-editor/ # Markdown 编辑器菜单、BubbleMenuBar、上下文操作与辅助工具
│   ├── pdf-viewer/    # PDF 阅读器（模块化拆分）
│   │   ├── PdfViewer.tsx          # 纯渲染壳层（128 行）
│   │   ├── usePdfViewerState.ts   # 状态组合层（组装 4 个子 hook）
│   │   ├── hooks/                 # 按职责拆分的子 hook
│   │   │   ├── useViewerNav.ts    # 导航/缩放/滚动/IO 观察
│   │   │   ├── useAnnotations.ts  # 批注 CRUD/选区工具栏
│   │   │   ├── useDrawing.ts      # 绘图模式/笔画平滑
│   │   │   └── usePdfOutline.ts   # 目录加载
│   │   ├── PdfDrawingLayer.tsx    # Canvas 手绘叠层
│   │   ├── PdfAnnotationLayer.tsx # 高亮/ink/区域渲染
│   │   ├── PdfDrawingToolbar.tsx  # 画笔工具栏
│   │   └── styles/                # 按组件拆分的 CSS（7 个文件）
│   ├── media-viewer/   # 图片/波谱预览组件
│   ├── publish-studio/ # 论文/笔记装配与发布工作台
│   ├── search/         # 搜索结果与语义检索 UI
│   ├── settings/       # 设置面板（按职责拆分为 5 个独立面板：常规/功能/编辑器/AI/知识库 + 共享组件）
│   └── sidebar/        # 侧边栏文件树/标签树/工具入口
├── i18n/               # 国际化（i18n）
│   ├── zh-CN.ts        # 中文翻译字典
│   ├── en.ts           # 英文翻译字典
│   ├── context.tsx     # LanguageProvider / useT / useLanguage
│   └── types.ts        # 语言类型定义
├── editor/             # TipTap 编辑器扩展
│   └── extensions/     # WikiLink / Tag / Math / ChemDraw
├── hooks/              # React Hooks
│   ├── useVaultSession.ts           # 会话编排入口（组合索引、内容、保存与预览 hooks）
│   ├── useVaultIndex.ts             # 知识库扫描、重建索引与活动文件校正
│   ├── useActiveNoteContent.ts      # 当前笔记内容、预览与学科视图状态
│   ├── useAIChatStream.ts           # AI 聊天流式逻辑（消息历史/流式渲染/IPC 通道）
│   ├── useMarkdownEditorExtensions.ts # TipTap 扩展配置（memoized）
│   ├── useSettingsModal.ts          # 设置弹窗状态管理与操作逻辑
│   ├── useFileTreeDragDrop.ts       # 文件树拖拽逻辑
│   ├── useInlineRename.ts           # 行内重命名逻辑
│   ├── useSidebarTags.ts            # 标签面板加载与筛选逻辑
│   ├── useSemanticResonance.ts      # 语义共鸣上下文提取、缓存与自适应防抖
│   ├── useNotePersistence.ts        # 保存去重、排队写盘与 flush 控制
│   ├── useStudyTracker.ts           # 自动学习计时 Hook（活跃检测 + Tauri IPC）
│   ├── useRuntimeSettings.ts        # 设置读取与保存
│   ├── useTruthSystem.ts            # TRUTH_SYSTEM 看板数据与交互
│   └── ...                          # 其余性能与交互 hooks
├── models/             # 前端领域模型
├── types/              # 拆分类型定义
├── *.test.ts           # Vitest 单元测试入口（类型、设置、语义推荐等）
├── utils/              # 工具函数（解析/格式化/通用算法）
└── types.ts            # 历史兼容类型入口

src-tauri/src/          # Rust 后端
├── commands/           # Tauri 命令分模块
│   ├── cmd_vault.rs    # 知识库生命周期与文件操作命令
│   ├── cmd_tree.rs     # 文件树/标签树构建与查询命令
│   ├── cmd_search.rs   # 搜索/FTS/语义检索命令
│   ├── cmd_ai.rs       # AI 问答与推理命令
│   ├── cmd_study.rs    # 学习时间轴记录与统计命令
│   ├── cmd_compute.rs  # TRUTH diff 等计算命令
│   ├── cmd_media.rs    # 媒体与波谱解析命令
│   ├── cmd_pdf.rs      # PDF 命令（文件读取/笔迹平滑/批注持久化）
│   ├── cmd_symmetry.rs # 分子对称性分析命令（点群/轴/镜面）
│   └── cmd_crystal.rs  # 晶格解析与密勒面计算命令（CIF → 超晶胞 → 切割面）
├── commands.rs         # 命令注册入口
├── crystal/            # 晶格引擎模块
│   ├── mod.rs          # 公开接口（parse_and_build_lattice / calculate_miller_plane）
│   ├── types.rs        # 晶格数据协议（LatticeData / UnitCellBox / AtomNode / MillerPlaneData）
│   ├── parse.rs        # CIF 全量解析（晶胞参数 / 分数坐标 / 对称操作）
│   ├── supercell.rs    # 对称操作展开 + HashSet O(1) 去重 + 超晶胞扩展
│   └── miller.rs       # 密勒指数 → 倒格矢法向量 + 面间距 + 可视化顶点
├── pdf/                # PDF 模块（渲染已迁移至前端 pdf.js）
│   ├── mod.rs          # 模块入口
│   ├── annotations.rs  # 批注数据结构与 JSON 持久化
│   └── ink.rs          # 笔迹平滑算法（Douglas-Peucker + Catmull-Rom）
├── kinetics.rs         # 高分子动力学求解器（矩方法 + RK4）
├── db.rs               # SQLite 数据库管理
├── db/                 # 数据库子模块
│   ├── schema.rs       # 表结构与迁移
│   ├── notes.rs        # 笔记读写
│   ├── embeddings.rs   # 向量索引与 Embedding 存储
│   ├── relations.rs    # 双链关系维护
│   ├── parsing.rs      # 标签/链接提取与解析
│   ├── graph.rs        # 图谱查询（wikilink + 标签共现 + 同文件夹三维关联）
│   ├── study.rs        # 学习模块入口（子模块: session / stats / truth）
│   ├── study/          # 学习模块子目录
│   │   ├── session.rs  # 会话 CRUD（start / tick / end）
│   │   ├── stats.rs    # 统计聚合查询（热力图/每日/排行）
│   │   └── truth.rs    # TruthState 经验等级推导
│   ├── lifecycle.rs    # 初始化/清理/维护流程
│   └── common.rs       # DB 公共工具
├── shared/             # 公共 helper 与跨模块共享逻辑
├── services/           # 领域服务层
├── symmetry/           # 对称性引擎模块（parse/geometry/search/classify/render）
├── watcher/            # 文件系统增量监听模块
│   ├── mod.rs          # WatcherState 生命周期管理（start/stop）
│   ├── filter.rs       # 路径过滤规则（隐藏文件/扩展名白名单/忽略文件夹）
│   └── handler.rs      # 事件回调（分类/去重/IPC 发送）
├── ai/                 # AI 模块（按职责拆分）
│   ├── mod.rs          # AiConfig 定义与统一 re-export
│   ├── embedding.rs    # Embedding 请求、LRU 缓存与并发控制
│   ├── chat.rs         # 流式 RAG 对话与 Ponder 节点生成
│   ├── similarity.rs   # 余弦相似度计算
│   └── vector_cache.rs # 向量内存缓存与 top-k BinaryHeap 查询
├── error.rs            # 类型化错误处理（AppError / AppResult）
├── models.rs           # 数据模型
└── lib.rs              # 应用入口

架构演进（近期）

PDF 渲染引擎迁移（v1.0.5）：PDFium → pdf.js，渲染完全在前端 Canvas 完成（零 IPC），秒开体验；移除 pdfium-render / webp / base64 三个 crate，二进制更小编译更快；新增手绘涂写批注（Pointer Events + 压感），笔迹平滑算法（Douglas-Peucker 简化 + Catmull-Rom 插值）在 Rust spawn_blocking 中执行；PDF Viewer 模块化拆分为纯渲染壳层 + 4 个子 hook + 7 个 CSS 子文件
全量性能优化（v1.0.5）：15 项优化，补齐 VectorCacheState top-k 堆顺序与缓存生命周期同步，纳入晶格引擎。包括保存队列 Map 化、增量监听链路替代全库扫描、向量检索内存缓存 + top-k BinaryHeap、面板拖拽 CSS var 零渲染、图谱/文件树 FNV-1a 指纹修正，以及 Rust crystal/ 模块（CIF 解析 + 对称操作展开 + 超晶胞生成 + 密勒面计算）
计算层 Rust 迁移（v1.0.4）：6 项前端重计算（语义提取、标签树、图谱索引、热力图、化学计量、数据库归一化）下沉到 Rust 后端，新增 7 个 Tauri 命令
架构级优化（v1.0.4）：修复双重 scan_vault、事件驱动替代轮询、全局笔记缓存、乐观 UI、批量 SQL、复合索引、FTS 延迟填充
渲染层优化（v1.0.4）：CSS hover 替代 DOM 操作、关键组件 memo、文件树 memoize
组件拆分与 Hook 提取（v1.0.4）：6 个 300-510 行的”上帝组件”按单一职责拆分，新增 11 个文件（6 个 hooks + 5 个子组件），每个文件只做一件事
前端 App 容器瘦身：App.tsx 已从”状态 + 业务 + 渲染”混合体拆分为编排层，核心逻辑下沉到 hooks 与 app-level 组件
前端职责拆分：components/app/ 继续细化为工作区壳层、运行时、编辑视口与 ActiveNoteContent，降低渲染分发复杂度
会话逻辑分层：useVaultSession 现在负责编排，扫描、活动内容、二进制预览、保存队列分别下沉到独立 hooks
保存链路增强：新增保存指纹去重、排队写盘与显式 flush，减少频繁写盘和切换文件时的状态风险
语义与 AI 性能优化：语义共鸣改为上下文提取 + 缓存 + 自适应防抖，AI 侧边栏改为历史消息与流式消息分离渲染
测试基建补齐：引入 Vitest + jsdom，为类型、设置和语义推荐逻辑提供基础单元测试
跨界面一致性：主题变量体系覆盖浅色/深色，TRUTH_SYSTEM、设置页、侧边栏等模块统一适配
Rust 命令模块化：commands.rs 从集中式文件拆分到 commands/ 子模块，便于按领域维护与测试
AI 模块拆分：ai.rs 按职责拆分为 ai/ 子模块（embedding / chat / similarity），提升可维护性
共享与服务层：shared/ 与 services/ 承担公共能力与领域逻辑，降低命令层重复代码
多语言系统：i18n/ 基于 React Context 的轻量翻译方案，useT() hook 驱动全组件树翻译切换，支持参数化插值
类型化错误处理：Rust 侧引入 thiserror 定义 AppError 枚举，替换全部 Result<T, String>，错误类型可序列化传递给前端
React Compiler：集成编译器自动优化，消除手动 useMemo/useCallback 的维护负担
全局错误边界：ErrorBoundary 组件包裹所有 Suspense 区域，确保单一模块崩溃不影响全局
测试基建扩充：测试用例从 13 增至 38，覆盖核心 hooks（持久化、防抖、文件操作）和 ErrorBoundary
化学绘图板：移除 @xyflow/react 通用画布，引入 Ketcher 专业分子编辑器（.mol 格式），CSS 穿透实现绝对极简暗色主题，/chemdraw 斜杠命令支持 Markdown 内联分子插入

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MIT

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