01The three-rule flock — a minimal swarm on separation, alignment, cohesion

<main class="stage">
<div class="cd is-demo" id="cdRoot">
  <p class="cd__hint">
    <svg class="cd__ico" viewBox="0 0 256 256" aria-hidden="true"><g fill="currentColor"><path d="M128 24a16 16 0 0 1 16 16v8a80.06 80.06 0 0 1 63.94 63.94h8a16 16 0 0 1 0 32h-8A80.06 80.06 0 0 1 144 207.94v8a16 16 0 0 1-32 0v-8A80.06 80.06 0 0 1 48.06 144h-8a16 16 0 0 1 0-32h8A80.06 80.06 0 0 1 112 48.06v-8A16 16 0 0 1 128 24m-16 57.35V96a16 16 0 0 0 32 0V81.35A48.09 48.09 0 0 0 81.35 112H96a16 16 0 0 0 0-32h14.65M174.65 144H160a16 16 0 0 0 0 32h14.65A48.09 48.09 0 0 0 144 174.65V160a16 16 0 0 0-32 0v14.65A48.09 48.09 0 0 0 81.35 144" opacity=".2"/><path d="M232 128a104 104 1 1 1-104-104a104 104 0 0 1 104 104m-32 0a8 8 0 0 0-8-8h-9.34A56.1 56.1 0 0 0 136 77.34V68a8 8 0 0 0-16 0v9.34A56.1 56.1 0 0 0 77.34 120H68a8 8 0 0 0 0 16h9.34A56.1 56.1 0 0 0 120 179.66V188a8 8 0 0 0 16 0v-8.34A56.1 56.1 0 0 0 178.66 136H192a8 8 0 0 0 8-8m-40 0a32 32 0 1 1-32-32a32 32 0 0 1 32 32m-16 0a16 16 0 1 0-16 16a16 16 0 0 0 16-16"/></g></svg>
    <span>A single agent moves as the sum of three vectors — separation (pushed apart when close), alignment (matches heading), and cohesion (drawn to the center). Arrows light up on the representative agent</span>
  </p>
  <div class="cd__field" id="cdField" role="application" aria-label="Three-rule flocking test panel" tabindex="0">
    <canvas class="cd__cv" id="cdCv"></canvas>
  </div>
  <div class="cd__bar">
    <span class="cd__meta"><b class="cd__val" id="cdN">260</b>agents · separation · alignment · cohesion</span>
    <span class="cd__meta cd__meta--dim">canvas · steering · requestAnimationFrame</span>
  </div>
</div>
</main>

@use "../../../../site/static/demo-tokens" as *;

// 세 규칙의 떼(01). CSS 애니메이션·@keyframes 를 아예 두지 않는다 —
// 움직임은 전부 캔버스 rAF 루프(세 스티어링 벡터 합산 + 토러스 랩)가 만든다.
// 무대는 어스름 잉크. 파스텔 고정 팔레트를 --flock-* 로 편 공통 규격(01~09 동일).

$duration: $dur-loop;
$easing: $ease-spring;
$color: $subject-lilac;

@include stage($stage-ink);

// ── 편 공통 파스텔 팔레트(BD9~11 원칙: 편마다 다시 정하지 않는다) ──
$flock-ink:   #1b1e26;   // 어스름 무대
$flock-dusk:  #3d4358;   // 하늘 깊은 슬레이트
$flock-glow:  #f4cfb2;   // 지평선 따뜻한 파스텔
$flock-bird:  #23262f;   // 실루엣 잉크
$flock-lilac: #b9a0ff;   // 변형 색
$flock-mist:  #d8dce6;   // 먼 개체 흐릿

// 힘 벡터 시각화 색 — 본문 토큰 재사용
$flock-sep:   #b9ddd1;   // 분리 — 민트 계열(밝게 들어올림, BD26 파스텔 정정 S≈.35)
$flock-ali:   #dae3ed;   // 정렬 — 하늘 계열(BD26 파스텔 정정 L≈.89)
$flock-coh:   #ffb9c8;   // 결합 — 핑크 계열

.cd {
  // 렌더러가 읽는 색 — JS 는 getComputedStyle 로 --flock-* 를 받아 쓴다
  --flock-ink:   #{$flock-ink};
  --flock-dusk:  #{$flock-dusk};
  --flock-glow:  #{$flock-glow};
  --flock-bird:  #{$flock-bird};
  --flock-lilac: #{$flock-lilac};
  --flock-mist:  #{$flock-mist};
  --flock-sep:   #{$flock-sep};
  --flock-ali:   #{$flock-ali};
  --flock-coh:   #{$flock-coh};

  // 항목 반경 토큰(01~09 공통 — 실사용은 $r-* SCSS 토큰, 표기 참조용)
  --radius-sm: 4px;
  --radius-md: 10px;
  --radius-lg: 20px;

  display: flex; flex-direction: column; gap: $sp-2;
  width: 100%; max-width: 424px;
}

.cd__hint {
  display: flex; align-items: center; gap: $sp-1; margin: 0;
  font-weight: 700; font-size: clamp(10px, 2.8vw, 12px); line-height: 1.35;
  color: $flock-mist;                        // 잉크 무대 위 — 먼 개체 톤 글자
}
.cd__ico { width: 16px; height: 16px; flex: 0 0 auto; color: $flock-mist; }

.cd__field {
  position: relative; height: 180px;
  border-radius: $r-card; overflow: hidden;
  background: $flock-ink;
  box-shadow: inset 0 0 0 1px rgba($flock-mist, .18);
}
.cd__field:focus-visible { outline: 2px solid $flock-lilac; outline-offset: 2px; }

.cd__cv { display: block; width: 100%; height: 100%; }

.cd__bar { display: flex; align-items: baseline; justify-content: space-between; gap: $sp-2; }
.cd__meta { font-size: 10px; font-weight: 500; color: rgba($flock-mist, .72); }
.cd__val { color: $flock-lilac; font-weight: 700; }     // 잉크 위 라일락 라벨
.cd__meta--dim { font-size: 10px; }

@media (max-width: 340px) {
  .cd { gap: $sp-1; }
  .cd__field { height: 100px; }
  .cd__meta--dim { display: none; }
}

// reduce — rAF 를 돌리지 않고 떼가 자리잡은 한 장만 남는다.
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
  .cd.is-still .cd__field { cursor: default !important; }
}

html, body {
  margin: 0;
  overflow: hidden;
}

.stage {
  box-sizing: border-box;
  min-height: 100vh;
  display: grid;
  place-items: center;
  margin: 0;
  background: #17141a;
  font-family: -apple-system, "Segoe UI", "Noto Sans KR", sans-serif;
  padding: clamp(8px, 4vw, 24px);
}

.cd {
  --flock-ink: #1b1e26;
  --flock-dusk: #3d4358;
  --flock-glow: #f4cfb2;
  --flock-bird: #23262f;
  --flock-lilac: #b9a0ff;
  --flock-mist: #d8dce6;
  --flock-sep: #b9ddd1;
  --flock-ali: #dae3ed;
  --flock-coh: #ffb9c8;
  --radius-sm: 4px;
  --radius-md: 10px;
  --radius-lg: 20px;
  display: flex;
  flex-direction: column;
  gap: 8px;
  width: 100%;
  max-width: 424px;
}

.cd__hint {
  display: flex;
  align-items: center;
  gap: 4px;
  margin: 0;
  font-weight: 700;
  font-size: clamp(10px, 2.8vw, 12px);
  line-height: 1.35;
  color: #d8dce6;
}

.cd__ico {
  width: 16px;
  height: 16px;
  flex: 0 0 auto;
  color: #d8dce6;
}

.cd__field {
  position: relative;
  height: 180px;
  border-radius: 16px;
  overflow: hidden;
  background: #1b1e26;
  box-shadow: inset 0 0 0 1px rgba(216, 220, 230, 0.18);
}

.cd__field:focus-visible {
  outline: 2px solid #b9a0ff;
  outline-offset: 2px;
}

.cd__cv {
  display: block;
  width: 100%;
  height: 100%;
}

.cd__bar {
  display: flex;
  align-items: baseline;
  justify-content: space-between;
  gap: 8px;
}

.cd__meta {
  font-size: 10px;
  font-weight: 500;
  color: rgba(216, 220, 230, 0.72);
}

.cd__val {
  color: #b9a0ff;
  font-weight: 700;
}

.cd__meta--dim {
  font-size: 10px;
}

@media (max-width: 340px) {
  .cd {
    gap: 4px;
  }
  .cd__field {
    height: 100px;
  }
  .cd__meta--dim {
    display: none;
  }
}
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
  .cd.is-still .cd__field {
    cursor: default !important;
  }
}

// 세 규칙의 떼(01). 보이드 최소 구현 — 개체마다 이웃 반경을 훑어 세 스티어링 벡터를 계산한다.
// 분리(separation): 반경의 절반 안에 든 가까운 이웃에서 멀어지는 쪽으로 민다(가까울수록 큰 가중).
// 정렬(alignment): 이웃 속도의 평균 방향으로 자기 속도를 스티어.
// 결합(cohesion): 이웃 질량중심 방향으로 스티어.
// 셋을 무게로 합하고 최대 힘·최대 속도로 클램프한다. 화면은 토러스 랩 — 빠져나가면 반대편.
// 대표 개체 1마리엔 세 벡터를 얇은 화살표로 겹쳐 그려 규칙을 눈으로 읽게 한다.
(function () {
  // ── 변형 상수 블록 — 아래 값 하나만 바꿔 변형 3종을 만든다 ──
  var N_B = 260;    // 개체 수 — 변형 "개체 수" 축(260 → 640)
  var W_SEP = 1.5;  // 분리 무게
  var W_ALI = 1.0;  // 정렬 무게
  var W_COH = 1.0;  // 결합 무게
  // ────────────────────────────────────────────────────

  var root = document.getElementById('cdRoot');
  var field = document.getElementById('cdField');
  var cv = document.getElementById('cdCv');
  var ctx = cv.getContext('2d');
  var nOut = document.getElementById('cdN');

  // 시드 고정 PRNG — mulberry32. 미리보기가 항상 같은 떼로 흐른다
  var SEED = 0x30c101;
  var prngState = SEED >>> 0;
  function rand() {
    prngState = (prngState + 0x6D2B79F5) >>> 0;
    var t = prngState;
    t = Math.imul(t ^ (t >>> 15), t | 1);
    t ^= t + Math.imul(t ^ (t >>> 7), t | 61);
    return ((t ^ (t >>> 14)) >>> 0) / 4294967296;
  }

  // 색은 CSS 커스텀 프로퍼티(--flock-*)에서 getComputedStyle 로 읽는다 — 파스텔 토큰이 scss 한 곳에
  var css = getComputedStyle(root);
  function tokRGB(name) {
    var s = css.getPropertyValue(name).trim();
    var hx = s.length === 4
      ? s.charAt(1) + s.charAt(1) + s.charAt(2) + s.charAt(2) + s.charAt(3) + s.charAt(3)
      : s.slice(1);
    return [parseInt(hx.slice(0, 2), 16), parseInt(hx.slice(2, 4), 16), parseInt(hx.slice(4, 6), 16)];
  }
  var C_INK  = tokRGB('--flock-ink');
  var C_MIST = tokRGB('--flock-mist');
  var C_SEPL = tokRGB('--flock-sep');
  var C_ALIG = tokRGB('--flock-ali');
  var C_COHE = tokRGB('--flock-coh');
  var C_LILA = tokRGB('--flock-lilac');

  var TAU = Math.PI * 2;
  var reduce = window.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)').matches;
  var W = 0, H = 0;
  var raf = 0, t0 = -1;
  var STILL_T = 1.6;   // reduce 에서 그리는 시각 — 떼가 퍼진 한 장

  // ── 시뮬 상수 ──
  var R_NEIGH = 42;    // 이웃 반경 (px)
  var MAX_SPD = 128;   // 최대 속도 (px/s)
  var MAX_FOR = 340;   // 최대 힘 (px/s^2) — 스티어 예리함

  // ── 개체 ──
  var boids = [];
  function spawnB(b) {
    b.x = rand() * W;
    b.y = rand() * H;
    var ang = rand() * TAU;
    var spd = MAX_SPD * (0.5 + rand() * 0.5);
    b.vx = Math.cos(ang) * spd;
    b.vy = Math.sin(ang) * spd;
    b.ph = rand() * TAU;              // 안내 위상 — 개체마다 궤적을 어긋나게
    b.grp = arguments.length > 1 ? arguments[1] % 4 : 0;   // 하위 무리 4개 — 각자 다른 궤적
  }
  function build() {
    boids = [];
    for (var i = 0; i < N_B; i++) { var b = {}; spawnB(b, i); boids.push(b); }
    nOut.textContent = String(N_B);
  }

  // 이동 방향으로 가속을 제한하는 스티어 — 목표 속도에서 현재 속도를 뺀 뒤 힘 한계로 자른다
  function steer(vx, vy, tvx, tvy, out) {
    var sx = tvx - vx, sy = tvy - vy;
    var m = Math.hypot(sx, sy);
    if (m > MAX_FOR) { sx = sx / m * MAX_FOR; sy = sy / m * MAX_FOR; }
    out[0] = sx; out[1] = sy;
  }

  var sA = [0, 0], sB = [0, 0], sC = [0, 0];
  var view = { sep: [0, 0], ali: [0, 0], coh: [0, 0] };  // 대표 개체 시각화용 최신값

  function step(dt) {
    var n = boids.length;
    for (var i = 0; i < n; i++) {
      var b = boids[i];
      var sepX = 0, sepY = 0, aliX = 0, aliY = 0, cx = 0, cy = 0, cnt = 0;
      for (var j = 0; j < n; j++) {
        if (j === i) continue;
        var o = boids[j];
        var dx = o.x - b.x, dy = o.y - b.y;
        var d2 = dx * dx + dy * dy;
        if (d2 > R_NEIGH * R_NEIGH || d2 === 0) continue;
        var d = Math.sqrt(d2);
        cnt++;
        aliX += o.vx; aliY += o.vy;
        cx += o.x; cy += o.y;
        if (d < R_NEIGH * 0.5) {          // 분리 — 반경 절반 안에서만, 가까울수록 세게 (1/d 가중)
          var w = (R_NEIGH * 0.5 - d) / (R_NEIGH * 0.5) / (d / (R_NEIGH * 0.5) + 0.18);
          sepX -= dx / d * w; sepY -= dy / d * w;
        }
      }
      var fx = 0, fy = 0;
      if (cnt > 0) {
        // 정렬 — 이웃 평균 속도 방향으로
        steer(b.vx, b.vy, aliX / cnt, aliY / cnt, sA);
        // 결합 — 이웃 질량중심으로
        steer(b.vx, b.vy, (cx / cnt - b.x) * 2.2, (cy / cnt - b.y) * 2.2, sB);
        fx += W_ALI * sA[0] + W_COH * sB[0];
        fy += W_ALI * sA[1] + W_COH * sB[1];
      }
      if (sepX !== 0 || sepY !== 0) {
        steer(b.vx, b.vy, b.vx + sepX * 60, b.vy + sepY * 60, sC);
        fx += W_SEP * sC[0]; fy += W_SEP * sC[1];
      }
      if (i === 0) {  // 대표 개체 — 화살표 그릴 최신값
        view.sep[0] = W_SEP * (sepX !== 0 || sepY !== 0 ? sC[0] : 0);
        view.sep[1] = W_SEP * (sepY !== 0 || sepX !== 0 ? sC[1] : 0);
        view.ali[0] = cnt > 0 ? W_ALI * sA[0] : 0;
        view.ali[1] = cnt > 0 ? W_ALI * sA[1] : 0;
        view.coh[0] = cnt > 0 ? W_COH * sB[0] : 0;
        view.coh[1] = cnt > 0 ? W_COH * sB[1] : 0;
      }
      b.vx += fx * dt; b.vy += fy * dt;
      var sp = Math.hypot(b.vx, b.vy);
      if (sp > MAX_SPD) { b.vx = b.vx / sp * MAX_SPD; b.vy = b.vy / sp * MAX_SPD; }
      else if (sp < MAX_SPD * 0.5) { var k2 = MAX_SPD * 0.5 / (sp || 1); b.vx *= k2; b.vy *= k2; }
      b.x += b.vx * dt; b.y += b.vy * dt;
      // 토러스 랩 — 빠져나가면 반대편에서 등장
      if (b.x < -4) b.x += W + 8; else if (b.x > W + 4) b.x -= W + 8;
      if (b.y < -4) b.y += H + 8; else if (b.y > H + 4) b.y -= H + 8;
    }
  }

  function arrow(x, y, vx, vy, scale, col, wdt) {
    var ex = x + vx * scale, ey = y + vy * scale;
    ctx.strokeStyle = col;
    ctx.lineWidth = wdt;
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(x, y);
    ctx.lineTo(ex, ey);
    ctx.stroke();
    // 화살촉 — 벡터 방향으로 작은 갈래
    var ang = Math.atan2(vy, vx);
    var hl = 3.2 + wdt;
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(ex, ey);
    ctx.lineTo(ex - Math.cos(ang - 0.5) * hl, ey - Math.sin(ang - 0.5) * hl);
    ctx.moveTo(ex, ey);
    ctx.lineTo(ex - Math.cos(ang + 0.5) * hl, ey - Math.sin(ang + 0.5) * hl);
    ctx.stroke();
  }

  function draw(tSec) {
    // 무대 — 어스름 잉크
    ctx.fillStyle = 'rgb(' + C_INK[0] + ',' + C_INK[1] + ',' + C_INK[2] + ')';
    ctx.fillRect(0, 0, W, H);

    // 떼 — 사각 점
    for (var i = 0; i < boids.length; i++) {
      var b = boids[i];
      ctx.fillStyle = 'rgb(' + C_MIST[0] + ',' + C_MIST[1] + ',' + C_MIST[2] + ')';
      ctx.fillRect(b.x - 1.5, b.y - 2, 3, 4);
    }

    // 대표 개체 0번 — 세 힘 벡터 화살표. 무대를 넓게 훑도록 개체 0의 속도에 느린 회전을 얹는다
    var hero = boids[0];
    if (hero) {
      // 대표 개체 몸 — 라일락 강조
      ctx.fillStyle = 'rgb(' + C_LILA[0] + ',' + C_LILA[1] + ',' + C_LILA[2] + ')';
      ctx.fillRect(hero.x - 2, hero.y - 3, 4, 6);
      var sc = 0.24;
      arrow(hero.x, hero.y, view.sep[0], view.sep[1], sc, 'rgb(' + C_SEPL[0] + ',' + C_SEPL[1] + ',' + C_SEPL[2] + ')', 1.4);
      arrow(hero.x, hero.y, view.ali[0], view.ali[1], sc, 'rgb(' + C_ALIG[0] + ',' + C_ALIG[1] + ',' + C_ALIG[2] + ')', 1.4);
      arrow(hero.x, hero.y, view.coh[0], view.coh[1], sc, 'rgb(' + C_COHE[0] + ',' + C_COHE[1] + ',' + C_COHE[2] + ')', 1.4);
    }
  }

  function fit() {
    var r = field.getBoundingClientRect();
    var oldW = W, oldH = H;
    W = r.width; H = r.height;
    cv.width = Math.round(W); cv.height = Math.round(H);
    if (oldW !== W || oldH !== H) {   // 크기가 바뀌면 위치 배율 보정 후 다시 시드 리셋
      prngState = SEED >>> 0;
      build();
    }
  }

  // 하위 무리 안내 — 4개 무리가 각자 다른 위상으로 무대를 돌아 화면 커버리지를 넓힌다(면적 커버리지)
  function herdGuide(dt, tSec) {
    for (var i = 0; i < boids.length; i++) {
      var b = boids[i];
      var ga = tSec * (1.3 + b.grp * 0.3) + b.ph;   // 무리마다 회전 속도·위상이 다르다
      b.vx += Math.cos(ga) * 150 * dt * (i === 0 ? 2.6 : 1);
      b.vy += Math.sin(ga) * 150 * dt * (i === 0 ? 2.6 : 1);
    }
  }

  function frame(now) {
    if (t0 < 0) t0 = now;
    var t = (now - t0) / 1000;
    var dt = Math.min(0.05, (now - (frame.prev || now)) / 1000);
    frame.prev = now;
    herdGuide(dt, t);
    step(dt);
    draw(t);
    raf = requestAnimationFrame(frame);
  }

  window.addEventListener('resize', function () { fit(); if (reduce) draw(STILL_T); });

  fit();
  build();
  if (reduce) {
    for (var w = 0; w < 96; w++) step(1 / 60);   // 떼가 자리잡은 뒤의 한 장
    draw(STILL_T);
    root.classList.add('is-still');
  } else {
    raf = requestAnimationFrame(frame);
  }
})();

// ThreeRules — vanilla 판(run/315/demo/01-flock-three-rules/index.html) 의 React 포트.
// 보이드 세 규칙(분리·정렬·결합) 스티어링 합산 + 토러스 랩 + 하위 무리 안내로 화면을 넓게 훑는다.
// 대표 개체 1마리에 세 힘 벡터 화살표를 겹쳐 규칙을 눈으로 읽게 한다.
import { useEffect, useRef, useState } from "react";
import type { CSSProperties } from "react";
import styles from "./ThreeRules.module.scss";

export type ThreeRulesProps = {
  duration?: string;
  easing?: string;
  color?: string;
  boids?: number;        // 개체 수 — 변형 "개체 수" 축(260 → 640)
  weightSep?: number;    // 분리 무게
  weightAli?: number;    // 정렬 무게
  weightCoh?: number;    // 결합 무게
};

type Vars = CSSProperties & { "--duration"?: string; "--easing"?: string; "--color"?: string };
// useRef 는 T | null 을 돌려준다 — 처음부터 값이 있고 절대 비지 않는 상자는 이렇게 좁혀 쓴다
type Box<T> = { current: T };
type RGB = [number, number, number];
type Boid = { x: number; y: number; vx: number; vy: number; ph: number; grp: number };
type Colors = { ink: RGB; mist: RGB; sep: RGB; ali: RGB; coh: RGB; lilac: RGB };

const TAU = Math.PI * 2;
const FIELD_LABEL = "세 규칙 군집 실험판";
const STILL_T = 1.6;    // reduce 에서 그리는 시각
const R_NEIGH = 42;     // 이웃 반경 (px)
const MAX_SPD = 128;    // 최대 속도 (px/s)
const MAX_FOR = 340;    // 최대 힘 (px/s^2)

// 시드 고정 PRNG — mulberry32
function makePRNG(seed: number): () => number {
  let s = seed >>> 0;
  return function () {
    s = (s + 0x6d2b79f5) >>> 0;
    let t = s;
    t = Math.imul(t ^ (t >>> 15), t | 1);
    t ^= t + Math.imul(t ^ (t >>> 7), t | 61);
    return ((t ^ (t >>> 14)) >>> 0) / 4294967296;
  };
}

export default function ThreeRules({
  duration = "2s",
  easing = "cubic-bezier(.2, .8, .2, 1)",
  color = "#b9a0ff",
  boids = 260,
  weightSep = 1.5,
  weightAli = 1.0,
  weightCoh = 1.0,
}: ThreeRulesProps) {
  const rootRef = useRef<HTMLDivElement | null>(null);
  const fieldRef = useRef<HTMLDivElement | null>(null);
  const cvRef = useRef<HTMLCanvasElement | null>(null);
  const ctxRef = useRef<CanvasRenderingContext2D | null>(null);
  const sizeRef = useRef({ w: 0, h: 0 }) as Box<{ w: number; h: number }>;
  const colRef = useRef<Colors | null>(null);
  const nbRef = useRef(boids) as Box<number>;
  const wsRef = useRef(weightSep) as Box<number>;
  const waRef = useRef(weightAli) as Box<number>;
  const wcRef = useRef(weightCoh) as Box<number>;
  const boidsRef = useRef<Boid[]>([]) as Box<Boid[]>;
  const viewRef = useRef({ sep: [0, 0], ali: [0, 0], coh: [0, 0] }) as Box<{ sep: number[]; ali: number[]; coh: number[] }>;
  const rafRef = useRef(0) as Box<number>;
  const [n, setN] = useState(String(boids));
  const [still, setStill] = useState(false);
  const vars: Vars = { "--duration": duration, "--easing": easing, "--color": color };

  function reduced(): boolean {
    return window.matchMedia("(prefers-reduced-motion: reduce)").matches;
  }

  // 색은 CSS 커스텀 프로퍼티(--flock-*)에서 getComputedStyle 로 읽는다 — 파스텔 토큰이 scss 한 곳에
  function tokRGB(root: HTMLDivElement, name: string): RGB {
    const s = getComputedStyle(root).getPropertyValue(name).trim();
    const hx = s.length === 4
      ? s.charAt(1) + s.charAt(1) + s.charAt(2) + s.charAt(2) + s.charAt(3) + s.charAt(3)
      : s.slice(1);
    return [parseInt(hx.slice(0, 2), 16), parseInt(hx.slice(2, 4), 16), parseInt(hx.slice(4, 6), 16)];
  }

  function build(): void {
    const rand = makePRNG(0x30c101);
    const { w: W, h: H } = sizeRef.current;
    const arr: Boid[] = [];
    for (let i = 0; i < nbRef.current; i++) {
      const ang = rand() * TAU;
      const spd = MAX_SPD * (0.5 + rand() * 0.5);
      arr.push({
        x: rand() * W,
        y: rand() * H,
        vx: Math.cos(ang) * spd,
        vy: Math.sin(ang) * spd,
        ph: rand() * TAU,
        grp: i % 4,
      });
    }
    boidsRef.current = arr;
    setN(String(nbRef.current));
  }

  function fit(): void {
    const field = fieldRef.current;
    const cv = cvRef.current;
    if (!field || !cv) return;
    const ctx = cv.getContext("2d");
    if (!ctx) return;
    const r = field.getBoundingClientRect();
    sizeRef.current.w = r.width;
    sizeRef.current.h = r.height;
    cv.width = Math.round(r.width);
    cv.height = Math.round(r.height);
    ctxRef.current = ctx;
  }

  // 이동 방향으로 가속을 제한하는 스티어 — 목표 속도에서 현재 속도를 뺀 뒤 힘 한계로 자른다
  function steer(vx: number, vy: number, tvx: number, tvy: number, out: number[]): void {
    let sx = tvx - vx, sy = tvy - vy;
    const m = Math.hypot(sx, sy);
    if (m > MAX_FOR) { sx = (sx / m) * MAX_FOR; sy = (sy / m) * MAX_FOR; }
    out[0] = sx; out[1] = sy;
  }

  // 하위 무리 안내 — 4개 무리가 각자 다른 위상으로 무대를 돌아 화면 커버리지를 넓힌다
  function herdGuide(dt: number, tSec: number): void {
    const boids = boidsRef.current;
    for (let i = 0; i < boids.length; i++) {
      const b = boids[i];
      const ga = tSec * (1.3 + b.grp * 0.3) + b.ph;
      b.vx += Math.cos(ga) * 150 * dt * (i === 0 ? 2.6 : 1);
      b.vy += Math.sin(ga) * 150 * dt * (i === 0 ? 2.6 : 1);
    }
  }

  const sA = [0, 0], sB = [0, 0], sC = [0, 0];

  function step(dt: number): void {
    const boids = boidsRef.current;
    const view = viewRef.current;
    const n = boids.length;
    for (let i = 0; i < n; i++) {
      const b = boids[i];
      let sepX = 0, sepY = 0, aliX = 0, aliY = 0, cx = 0, cy = 0, cnt = 0;
      for (let j = 0; j < n; j++) {
        if (j === i) continue;
        const o = boids[j];
        const dx = o.x - b.x, dy = o.y - b.y;
        const d2 = dx * dx + dy * dy;
        if (d2 > R_NEIGH * R_NEIGH || d2 === 0) continue;
        const d = Math.sqrt(d2);
        cnt++;
        aliX += o.vx; aliY += o.vy;
        cx += o.x; cy += o.y;
        if (d < R_NEIGH * 0.5) {
          const w = ((R_NEIGH * 0.5 - d) / (R_NEIGH * 0.5)) / (d / (R_NEIGH * 0.5) + 0.18);
          sepX -= (dx / d) * w; sepY -= (dy / d) * w;
        }
      }
      let fx = 0, fy = 0;
      const hasSep = sepX !== 0 || sepY !== 0;
      if (cnt > 0) {
        steer(b.vx, b.vy, aliX / cnt, aliY / cnt, sA);
        steer(b.vx, b.vy, ((cx / cnt) - b.x) * 2.2, ((cy / cnt) - b.y) * 2.2, sB);
        fx += waRef.current * sA[0] + wcRef.current * sB[0];
        fy += waRef.current * sA[1] + wcRef.current * sB[1];
      }
      if (hasSep) {
        steer(b.vx, b.vy, b.vx + sepX * 60, b.vy + sepY * 60, sC);
        fx += wsRef.current * sC[0]; fy += wsRef.current * sC[1];
      }
      if (i === 0) {
        view.sep[0] = hasSep ? wsRef.current * sC[0] : 0;
        view.sep[1] = hasSep ? wsRef.current * sC[1] : 0;
        view.ali[0] = cnt > 0 ? waRef.current * sA[0] : 0;
        view.ali[1] = cnt > 0 ? waRef.current * sA[1] : 0;
        view.coh[0] = cnt > 0 ? wcRef.current * sB[0] : 0;
        view.coh[1] = cnt > 0 ? wcRef.current * sB[1] : 0;
      }
      b.vx += fx * dt; b.vy += fy * dt;
      const sp = Math.hypot(b.vx, b.vy);
      if (sp > MAX_SPD) { b.vx = (b.vx / sp) * MAX_SPD; b.vy = (b.vy / sp) * MAX_SPD; }
      else if (sp < MAX_SPD * 0.5) { const k2 = (MAX_SPD * 0.5) / (sp || 1); b.vx *= k2; b.vy *= k2; }
      b.x += b.vx * dt; b.y += b.vy * dt;
      const { w: W, h: H } = sizeRef.current;
      if (b.x < -4) b.x += W + 8; else if (b.x > W + 4) b.x -= W + 8;
      if (b.y < -4) b.y += H + 8; else if (b.y > H + 4) b.y -= H + 8;
    }
  }

  function arrow(x: number, y: number, vx: number, vy: number, scale: number, col: string, wdt: number): void {
    const ctx = ctxRef.current;
    if (!ctx) return;
    const ex = x + vx * scale, ey = y + vy * scale;
    ctx.strokeStyle = col;
    ctx.lineWidth = wdt;
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(x, y);
    ctx.lineTo(ex, ey);
    ctx.stroke();
    const ang = Math.atan2(vy, vx);
    const hl = 3.2 + wdt;
    ctx.beginPath();
    ctx.moveTo(ex, ey);
    ctx.lineTo(ex - Math.cos(ang - 0.5) * hl, ey - Math.sin(ang - 0.5) * hl);
    ctx.moveTo(ex, ey);
    ctx.lineTo(ex - Math.cos(ang + 0.5) * hl, ey - Math.sin(ang + 0.5) * hl);
    ctx.stroke();
  }

  function draw(): void {
    const ctx = ctxRef.current;
    const col = colRef.current;
    const boids = boidsRef.current;
    if (!ctx || !col || boids.length === 0) return;
    const { w: W, h: H } = sizeRef.current;
    ctx.fillStyle = `rgb(${col.ink[0]},${col.ink[1]},${col.ink[2]})`;
    ctx.fillRect(0, 0, W, H);
    ctx.fillStyle = `rgb(${col.mist[0]},${col.mist[1]},${col.mist[2]})`;
    for (let i = 0; i < boids.length; i++) {
      const b = boids[i];
      ctx.fillRect(b.x - 1.5, b.y - 2, 3, 4);
    }
    const hero = boids[0];
    if (hero) {
      ctx.fillStyle = `rgb(${col.lilac[0]},${col.lilac[1]},${col.lilac[2]})`;
      ctx.fillRect(hero.x - 2, hero.y - 3, 4, 6);
      const v = viewRef.current;
      const sc = 0.24;
      arrow(hero.x, hero.y, v.sep[0], v.sep[1], sc, `rgb(${col.sep[0]},${col.sep[1]},${col.sep[2]})`, 1.4);
      arrow(hero.x, hero.y, v.ali[0], v.ali[1], sc, `rgb(${col.ali[0]},${col.ali[1]},${col.ali[2]})`, 1.4);
      arrow(hero.x, hero.y, v.coh[0], v.coh[1], sc, `rgb(${col.coh[0]},${col.coh[1]},${col.coh[2]})`, 1.4);
    }
  }

  let t0 = -1;
  let prev = 0;
  function frame(now: number): void {
    if (t0 < 0) t0 = now;
    const t = (now - t0) / 1000;
    const dt = Math.min(0.05, (now - (prev || now)) / 1000);
    prev = now;
    herdGuide(dt, t);
    step(dt);
    draw();
    rafRef.current = requestAnimationFrame(frame);
  }

  useEffect(() => {
    const root = rootRef.current;
    if (!root) return;
    nbRef.current = boids;
    wsRef.current = weightSep;
    waRef.current = weightAli;
    wcRef.current = weightCoh;
    colRef.current = {
      ink: tokRGB(root, "--flock-ink"),
      mist: tokRGB(root, "--flock-mist"),
      sep: tokRGB(root, "--flock-sep"),
      ali: tokRGB(root, "--flock-ali"),
      coh: tokRGB(root, "--flock-coh"),
      lilac: tokRGB(root, "--flock-lilac"),
    };
    fit();
    build();
    function onResize(): void {
      fit();
      build();
      if (reduced()) draw();
    }
    window.addEventListener("resize", onResize);
    if (reduced()) {
      for (let w = 0; w < 96; w++) step(1 / 60);
      draw();
      setStill(true);
    } else {
      rafRef.current = requestAnimationFrame(frame);
    }
    return () => {
      window.removeEventListener("resize", onResize);
      cancelAnimationFrame(rafRef.current);
    };
    // eslint-disable-next-line react-hooks/exhaustive-deps
  }, [boids, weightSep, weightAli, weightCoh]);

  const rootCls = still ? `${styles.root} ${styles.isStill}` : styles.root;

  return (
    <main className={styles.stage}>
      <div className={rootCls} ref={rootRef} style={vars}>
        <p className={styles.hint}>
          <svg className={styles.ico} viewBox="0 0 256 256" aria-hidden="true"><g fill="currentColor"><path d="M128 24a16 16 0 0 1 16 16v8a80.06 80.06 0 0 1 63.94 63.94h8a16 16 0 0 1 0 32h-8A80.06 80.06 0 0 1 144 207.94v8a16 16 0 0 1-32 0v-8A80.06 80.06 0 0 1 48.06 144h-8a16 16 0 0 1 0-32h8A80.06 80.06 0 0 1 112 48.06v-8A16 16 0 0 1 128 24m-16 57.35V96a16 16 0 0 0 32 0V81.35A48.09 48.09 0 0 0 81.35 112H96a16 16 0 0 0 0-32h14.65M174.65 144H160a16 16 0 0 0 0 32h14.65A48.09 48.09 0 0 0 144 174.65V160a16 16 0 0 0-32 0v14.65A48.09 48.09 0 0 0 81.35 144" opacity=".2"/><path d="M232 128a104 104 1 1 1-104-104a104 104 0 0 1 104 104m-32 0a8 8 0 0 0-8-8h-9.34A56.1 56.1 0 0 0 136 77.34V68a8 8 0 0 0-16 0v9.34A56.1 56.1 0 0 0 77.34 120H68a8 8 0 0 0 0 16h9.34A56.1 56.1 0 0 0 120 179.66V188a8 8 0 0 0 16 0v-8.34A56.1 56.1 0 0 0 178.66 136H192a8 8 0 0 0 8-8m-40 0a32 32 0 1 1-32-32a32 32 0 0 1 32 32m-16 0a16 16 0 1 0-16 16a16 16 0 0 0 16-16"/></g></svg>
          <span>개체 하나는 세 벡터의 합으로 움직입니다 — 분리(가까우면 밀림)·정렬(방향을 맞춤)·결합(중심으로 모임). 대표 개체에 화살표가 켜집니다</span>
        </p>
        <div
          className={styles.field}
          ref={fieldRef}
          role="application"
          aria-label={FIELD_LABEL}
          tabIndex={0}
        >
          <canvas className={styles.cv} ref={cvRef}></canvas>
        </div>
        <div className={styles.bar}>
          <span className={styles.meta}><b className={styles.val}>{n}</b>개 개체 · 분리·정렬·결합</span>
          <span className={styles.metaDim}>캔버스 · 스티어링 · requestAnimationFrame</span>
        </div>
      </div>
    </main>
  );
}