05A Leaf That Snaps Off Once Its Stem Wears Out
A leaf hanging from a twig sways like a spring in the wind, its bending piles up as fatigue, and the moment it passes a limit the stem snaps and the leaf leaves with the speed it had.
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STEM_KFATIGUE_RATESTEM_LIMITS
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<canvas class="lf__canvas" data-role="canvas" width="480" height="300" role="img" aria-label="Six leaves hanging from a branch sway in the wind until their stems snap one by one and they fall."></canvas>
<button class="lf__pause" data-role="pause" type="button" aria-pressed="false">Pause</button>
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// 일시정지 단추 — 장면 오른쪽 위. aria-pressed 가 참이면 멈춘 상태라 눌린 모양으로
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// 동작 줄이기 — 장면은 스크립트가 잎이 내려앉은 한 장면으로 멈춘다. 단추도 떠오르지 않게
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}(function () {
const root = document.getElementById("lf");
if (!root) return;
const W = 480;
const H = 300;
// 시계 — rAF 타임스탬프를 쌓아 16ms 고정 스텝으로만 진행한다
const FIXED_DT = 16;
const STEP_S = FIXED_DT / 1000;
// 한 프레임에 따라잡는 시간 상한(ms) — 숨었던 탭이 돌아와 첫 간격이 수 초여도 이만큼만 쌓는다
const DT_MAX = 100;
const MAX_STEPS = 6;
const TAU = Math.PI * 2;
// 파스텔 팔레트 — 옅은 하늘·크림 바탕 위에 잎을 얹고, 줄기·흙·그늘은 진한 쪽으로 명도 차를 둔다
const SKY_TOP = [212, 230, 243];
const SKY_LOW = [253, 245, 231];
const CREAM = [255, 250, 241];
const INK = [70, 54, 58];
const BARK = [118, 88, 76];
const BARK_DEEP = [82, 60, 54];
const SOIL = [228, 208, 180];
const SOIL_DEEP = [176, 146, 118];
const APRICOT = [240, 166, 114];
const PEACH = [246, 194, 156];
const BUTTER = [238, 206, 110];
const MAPLE = [222, 112, 98];
const SAGE = [146, 182, 132];
const LEAF_COLORS = [APRICOT, BUTTER, MAPLE, PEACH, SAGE];
// 잎 모양 셋 — 0 둥근 잎 · 1 다섯 갈래 잎 · 2 길쭉한 잎. 윤곽은 꼭지 쪽이 x = −1, 끝이 x = +1 인 단위 좌표
const LEAF_KINDS = 3;
const OUTLINE_POINTS = 72;
// 스프라이트는 기준 크기로 한 번만 그리고, 찍을 때는 크기 배율만 곱한다
const SPRITE_SIZE = 48;
const SPRITE_RES = 2;
const CAPTION_FONT = '600 11px system-ui, sans-serif';
function clamp(v, lo, hi) { return v < lo ? lo : (v > hi ? hi : v); }
function lerp(a, b, k) { return a + (b - a) * k; }
function smooth(x) { const c = clamp(x, 0, 1); return c * c * (3 - 2 * c); }
function rgba(c, a) {
return 'rgba(' + Math.round(clamp(c[0], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[1], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[2], 0, 255)) + ',' + clamp(a, 0, 1).toFixed(3) + ')';
}
function mixRGB(a, b, k) { return [lerp(a[0], b[0], k), lerp(a[1], b[1], k), lerp(a[2], b[2], k)]; }
// 시드 고정 난수 — 같은 시드면 같은 잎 배치·같은 바람이 다시 나온다 (32비트 정수 섞기)
function makeRng(seed) {
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;
};
}
// 부드러운 2D 노이즈 — 정수 격자점마다 시드로 정한 값(−1~1)을 두고 칸 안은 3차 곡선으로 섞는다
function makeNoise(seed) {
const rng = makeRng(seed);
const perm = new Uint8Array(512);
const vals = new Float32Array(256);
for (let i = 0; i < 256; i += 1) {
vals[i] = rng() * 2 - 1;
perm[i] = i;
}
for (let i = 255; i > 0; i -= 1) {
const j = Math.floor(rng() * (i + 1));
const tmp = perm[i];
perm[i] = perm[j];
perm[j] = tmp;
}
for (let i = 0; i < 256; i += 1) {
perm[i + 256] = perm[i];
}
function corner(ix, iy) { return vals[perm[(ix & 255) + perm[iy & 255]]]; }
return function (x, y) {
const ix = Math.floor(x);
const iy = Math.floor(y);
const fx = x - ix;
const fy = y - iy;
const u = fx * fx * (3 - 2 * fx);
const v = fy * fy * (3 - 2 * fy);
const top = lerp(corner(ix, iy), corner(ix + 1, iy), u);
const low = lerp(corner(ix, iy + 1), corner(ix + 1, iy + 1), u);
return lerp(top, low, v);
};
}
// 잎 윤곽 — 사진 없이 곡선으로. 둘레를 OUTLINE_POINTS 점으로 나눈다
function leafOutline(kind) {
const pts = [];
for (let i = 0; i < OUTLINE_POINTS; i += 1) {
const a = i / OUTLINE_POINTS * TAU;
const c = Math.cos(a);
const s = Math.sin(a);
if (kind === 1) {
// 다섯 갈래 — 반지름이 둘레를 따라 다섯 번 부풀었다 들어간다
const r = 0.6 + 0.4 * Math.pow(Math.abs(Math.cos(2.5 * a)), 0.8);
pts.push([r * c, r * s * 0.95]);
}
else if (kind === 2) {
pts.push([c, 0.3 * s * (1 - 0.25 * c)]);
}
else {
// 둥근 잎 — 꼭지 쪽이 넓고 끝으로 갈수록 좁아지는 물방울
pts.push([c, 0.52 * s * (1 - 0.3 * c)]);
}
}
return pts;
}
const OUTLINES = [leafOutline(0), leafOutline(1), leafOutline(2)];
// 잎맥 선분 — 가운데 맥 하나와 곁맥. 갈래 잎은 갈래 끝마다 하나
function leafVeins(kind) {
const out = [];
if (kind === 1) {
const base = [-0.4, 0];
for (let k = -2; k <= 2; k += 1) {
const a = k * 0.4 * Math.PI;
out.push([base, [Math.cos(a) * 0.86, Math.sin(a) * 0.82]]);
}
return out;
}
const halfW = kind === 2 ? 0.3 : 0.52;
const taper = kind === 2 ? 0.25 : 0.3;
out.push([[-1, 0], [0.92, 0]]);
const roots = [-0.55, -0.15, 0.25, 0.6];
for (let i = 0; i < roots.length; i += 1) {
const x0 = roots[i];
const x1 = Math.min(0.95, x0 + 0.32);
const y1 = halfW * Math.sqrt(Math.max(0, 1 - x1 * x1)) * (1 - taper * x1) * 0.8;
out.push([[x0, 0], [x1, y1]]);
out.push([[x0, 0], [x1, -y1]]);
}
return out;
}
const VEINS = [leafVeins(0), leafVeins(1), leafVeins(2)];
function leafPathOn(g, kind, k) {
const pts = OUTLINES[kind];
g.beginPath();
g.moveTo(pts[0][0] * k, pts[0][1] * k);
for (let i = 1; i < pts.length; i += 1) {
g.lineTo(pts[i][0] * k, pts[i][1] * k);
}
g.closePath();
}
// 스프라이트 흐림 — 가로·세로 상자 평균을 두 번. 투명 가장자리가 검게 번지지 않게 알파를 곱한 값으로 섞는다
function blurSprite(g, side, r) {
const img = g.getImageData(0, 0, side, side);
const d = img.data;
const n = side * side;
const buf = new Float32Array(n * 4);
const tmp = new Float32Array(n * 4);
for (let i = 0; i < n; i += 1) {
const a = d[i * 4 + 3] / 255;
buf[i * 4] = d[i * 4] * a;
buf[i * 4 + 1] = d[i * 4 + 1] * a;
buf[i * 4 + 2] = d[i * 4 + 2] * a;
buf[i * 4 + 3] = d[i * 4 + 3];
}
const span = r * 2 + 1;
for (let pass = 0; pass < 2; pass += 1) {
for (let y = 0; y < side; y += 1) {
for (let x = 0; x < side; x += 1) {
for (let ch = 0; ch < 4; ch += 1) {
let sum = 0;
for (let k = -r; k <= r; k += 1) {
sum += buf[(y * side + clamp(x + k, 0, side - 1)) * 4 + ch];
}
tmp[(y * side + x) * 4 + ch] = sum / span;
}
}
}
for (let y = 0; y < side; y += 1) {
for (let x = 0; x < side; x += 1) {
for (let ch = 0; ch < 4; ch += 1) {
let sum = 0;
for (let k = -r; k <= r; k += 1) {
sum += tmp[(clamp(y + k, 0, side - 1) * side + x) * 4 + ch];
}
buf[(y * side + x) * 4 + ch] = sum / span;
}
}
}
}
for (let i = 0; i < n; i += 1) {
const a = buf[i * 4 + 3];
const inv = a > 0.5 ? 255 / a : 0;
d[i * 4] = buf[i * 4] * inv;
d[i * 4 + 1] = buf[i * 4 + 1] * inv;
d[i * 4 + 2] = buf[i * 4 + 2] * inv;
d[i * 4 + 3] = a;
}
g.putImageData(img, 0, 0);
}
const spriteCache = new Map();
// 함정 1 실물 계수 — 잎 경로를 실제로 그린 횟수(spriteBuilds)와 스프라이트를 찍은 횟수(leafBlits)
let spriteBuilds = 0;
let leafBlits = 0;
// 같은 모양·같은 색·같은 흐림이면 한 번만 그린다. 뒷면은 크림을 섞은 옅은 색으로 따로 한 장
function spriteFor(kind, color, blur) {
const key = kind + '|' + color.join(',') + '|' + blur;
const hit = spriteCache.get(key);
if (hit) {
return hit;
}
spriteBuilds += 1;
const pad = 3 + Math.ceil(blur * 2);
const side = Math.ceil((SPRITE_SIZE + pad * 2) * SPRITE_RES);
const cvs = document.createElement('canvas');
cvs.width = side;
cvs.height = side;
const sp = { cv: cvs, half: side / SPRITE_RES / 2 };
spriteCache.set(key, sp);
const g = cvs.getContext('2d');
if (!g) {
return sp;
}
const k = SPRITE_SIZE * SPRITE_RES / 2;
g.translate(side / 2, side / 2);
// 꼭지
g.beginPath();
g.moveTo(-k * 0.95, 0);
g.lineTo(-k * 1.18, k * 0.05);
g.lineWidth = 1.6 * SPRITE_RES;
g.strokeStyle = rgba(mixRGB(color, INK, 0.5), 1);
g.stroke();
leafPathOn(g, kind, k);
g.fillStyle = rgba(color, 1);
g.fill();
g.lineWidth = 1.1 * SPRITE_RES;
g.strokeStyle = rgba(mixRGB(color, INK, 0.38), 0.95);
g.stroke();
const veins = VEINS[kind];
g.beginPath();
for (let i = 0; i < veins.length; i += 1) {
g.moveTo(veins[i][0][0] * k, veins[i][0][1] * k);
g.lineTo(veins[i][1][0] * k, veins[i][1][1] * k);
}
g.lineWidth = 0.8 * SPRITE_RES;
g.strokeStyle = rgba(mixRGB(color, INK, 0.3), 0.75);
g.stroke();
g.setTransform(1, 0, 0, 1, 0, 0);
if (blur > 0) {
blurSprite(g, side, Math.round(blur * SPRITE_RES));
}
return sp;
}
function backColor(c) { return mixRGB(c, CREAM, 0.5); }
const canvasEl = root.querySelector('[data-role="canvas"]');
const pauseEl = root.querySelector('[data-role="pause"]');
const ctxRaw = canvasEl ? canvasEl.getContext('2d') : null;
if (!canvasEl || !ctxRaw || !pauseEl) {
return;
}
const cv = canvasEl;
const ctx = ctxRaw;
const pauseBtn = pauseEl;
// 스프라이트 찍기 — 자리(x, y)·크기·회전, squash 는 잎 면이 돌아 보이는 세로 납작함(0~1)
function blitLeaf(sp, x, y, size, angle, squash, alpha) {
leafBlits += 1;
const k = size / SPRITE_SIZE;
ctx.save();
ctx.globalAlpha = clamp(alpha, 0, 1);
ctx.translate(x, y);
ctx.rotate(angle);
ctx.scale(k, k * Math.max(0.06, squash));
ctx.drawImage(sp.cv, -sp.half, -sp.half, sp.half * 2, sp.half * 2);
ctx.restore();
}
const reduceQuery = window.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)');
// 페이지를 연 채 동작 줄이기 설정을 바꿔도 change 리스너가 이 값을 다시 읽는다
let still = reduceQuery.matches;
// 자동 시연 중인가 — 사람이 처음 손대면 시연 표시를 뗀다
let demo = root.classList.contains('is-demo');
// 리스너는 한 묶음으로 달고 정리할 때 한 번에 뗀다
const off = new AbortController();
// 포인터 자리(판 좌표) — 판 밖이면 −1
let hoverX = -1;
let hoverY = -1;
function fitCanvas() {
// 배율은 2 에서 자른다 — 배율 3 기기에서 화소가 2.25배로 늘어 프레임마다 일이 그만큼 커지지 않게
const dpr = Math.min(window.devicePixelRatio || 1, 2);
cv.width = Math.round(W * dpr);
cv.height = Math.round(H * dpr);
ctx.setTransform(dpr, 0, 0, dpr, 0, 0);
}
function clearSky() {
const g = ctx.createLinearGradient(0, 0, 0, H);
g.addColorStop(0, rgba(SKY_TOP, 1));
g.addColorStop(1, rgba(SKY_LOW, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, 0, W, H);
}
function drawGround(y) {
const g = ctx.createLinearGradient(0, y, 0, H);
g.addColorStop(0, rgba(SOIL, 1));
g.addColorStop(1, rgba(SOIL_DEEP, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, y, W, H - y);
ctx.fillStyle = rgba(SOIL_DEEP, 0.9);
ctx.fillRect(0, y, W, 1.5);
}
// 판 위 설명 글 — 크림 알약 바탕에 진한 글자
function drawCaption(text, x, y, alignRight) {
ctx.font = CAPTION_FONT;
const bw = ctx.measureText(text).width + 14;
const bh = 20;
const bx = alignRight ? x - bw : x;
ctx.fillStyle = rgba(CREAM, 0.9);
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(bx + 8, y);
ctx.arcTo(bx + bw, y, bx + bw, y + bh, 8);
ctx.arcTo(bx + bw, y + bh, bx, y + bh, 8);
ctx.arcTo(bx, y + bh, bx, y, 8);
ctx.arcTo(bx, y, bx + bw, y, 8);
ctx.closePath();
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.textAlign = 'left';
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillText(text, bx + 7, y + bh / 2 + 0.5);
}
function fmt(v, digits) { return v.toFixed(digits); }
const GRAVITY = 380;
// 공기 힘 세기 — 저항 = AIR_K·u²·(DRAG_BASE + sin²α), 양력 = LEAF_LIFT_GAIN·AIR_K·u²·|sin α·cos α|
const AIR_K = 0.075;
const DRAG_BASE = 0.1;
const LEAF_LIFT_GAIN = 1.6;
// 회전력 — 받음각 쪽 압력 중심 어긋남(TWIST_GAIN)과 기울기를 되돌리는 힘(RIGHTING_K), 각속도 감쇠(SPIN_DAMP)
const TWIST_GAIN = 0.002;
const RIGHTING_K = 14;
const SPIN_DAMP = 1.5;
function makeFlyer(x, y, tilt) {
return { x: x, y: y, vx: 0, vy: 0, tilt: tilt, spin: 0, lift: 0, drag: 0, aoa: 0 };
}
// 한 걸음 — 잎이 느끼는 공기 속도(잎 속도 − 바람)를 잎 면 방향(cos α)과 법선 방향(sin α)으로 나눠
// 저항은 공기 속도 반대로, 양력은 그에 수직으로(법선 압력이 미는 쪽) 더하고, 회전력으로 기울기를 바꾼다
function flutterStep(f, windX, windY, dt, liftGain) {
const rx = f.vx - windX;
const ry = f.vy - windY;
const u2 = rx * rx + ry * ry;
const u = Math.sqrt(u2);
let ax = 0;
let ay = GRAVITY;
let torque = -RIGHTING_K * Math.sin(f.tilt);
f.lift = 0;
f.drag = 0;
if (u > 1e-6) {
const tx = Math.cos(f.tilt);
const ty = Math.sin(f.tilt);
const nx = -ty;
const ny = tx;
const cosA = (rx * tx + ry * ty) / u;
const sinA = (rx * nx + ry * ny) / u;
f.aoa = Math.atan2(Math.abs(sinA), Math.abs(cosA));
const drag = AIR_K * u2 * (DRAG_BASE + sinA * sinA);
const lift = liftGain * AIR_K * u2 * Math.abs(sinA * cosA);
// 양력 방향 — 법선 압력(−sgn(sin α)·n)에서 공기 속도 방향 성분을 빼 속도에 수직으로
const side = sinA >= 0 ? -1 : 1;
let px = side * nx;
let py = side * ny;
const along = (px * rx + py * ry) / u;
px -= along * rx / u;
py -= along * ry / u;
const pl = Math.hypot(px, py);
if (pl > 1e-6) {
px /= pl;
py /= pl;
}
else {
px = 0;
py = 0;
}
ax += -drag * rx / u + lift * px;
ay += -drag * ry / u + lift * py;
torque += -TWIST_GAIN * u2 * sinA * cosA;
f.lift = lift;
f.drag = drag;
}
f.spin += (torque - SPIN_DAMP * f.spin) * dt;
f.tilt += f.spin * dt;
f.vx += ax * dt;
f.vy += ay * dt;
f.x += f.vx * dt;
f.y += f.vy * dt;
}
const STEM_K = 70;
const STEM_DAMP = 2.2;
const FATIGUE_RATE = 1;
// 바람이 꼭지를 돌리는 세기 — 회전력 = −sin(ang)·바람·STEM_WIND
const STEM_WIND = 0.05;
function makeStem(ax, ay, len, rest, limit) {
return { ax: ax, ay: ay, len: len, rest: rest, ang: rest, angVel: 0, fatigue: 0, limit: limit, snapped: false };
}
// 한 걸음 — 끊기는 걸음에 true. 끊긴 뒤에는 움직이지 않는다
function stemStep(s, windX, dt) {
if (s.snapped) {
return false;
}
const bend = s.ang - s.rest;
const torque = -Math.sin(s.ang) * windX * STEM_WIND;
s.angVel += (-STEM_K * bend - STEM_DAMP * s.angVel + torque) * dt;
s.ang += s.angVel * dt;
s.fatigue += bend * bend * FATIGUE_RATE * dt;
if (s.fatigue >= s.limit) {
s.snapped = true;
return true;
}
return false;
}
// 꼭지 끝(잎이 붙은 자리)
function stemTip(s) { return [s.ax + Math.cos(s.ang) * s.len, s.ay + Math.sin(s.ang) * s.len]; }
// 반지름 r 자리의 속도 — 각속도 × r, 반지름에 수직. 끊기는 순간 이 속도를 그대로 자유 낙하로 넘긴다
function stemVelocityAt(s, r) { return [-Math.sin(s.ang) * s.angVel * r, Math.cos(s.ang) * s.angVel * r]; }
// 바람장 — 부드러운 노이즈로 자리마다 방향·세기를 정하고, 화면을 가로지르는 돌풍 띠가 그 위에 더해진다
const WIND_SCALE = 0.007;
const WIND_DRIFT = 0.4;
const WIND_BASE = 34;
const WIND_SWIRL = 46;
// 돌풍 띠 — 가운데가 GUST_SPEED px/s 로 오른쪽으로 가고, 세기는 가운데에서 멀수록 종 모양 폭(GUST_WIDTH)으로 줄어든다
const GUST_SPEED = 220;
const GUST_WIDTH = 64;
const GUST_GAIN = 300;
const GUST_GAP = 420;
const windNoise = makeNoise(4790);
function gustCenter(t, speed) {
const span = W + GUST_WIDTH * 6 + GUST_GAP;
return -GUST_WIDTH * 1.5 + ((t * speed) % span);
}
// 종 모양 폭 — 띠 가운데에서 1, GUST_WIDTH 만큼 떨어지면 1/e
function gustWeight(x, center) {
const k = (x - center) / GUST_WIDTH;
return Math.exp(-k * k);
}
// 자리 (x, y)·시각 t(초)의 바람(px/s) — out[0] 가로, out[1] 세로(아래가 +)
function windAt(x, y, t, center, out) {
const n1 = windNoise(x * WIND_SCALE - t * WIND_DRIFT, y * WIND_SCALE);
const n2 = windNoise(x * WIND_SCALE + 31.7, y * WIND_SCALE - t * WIND_DRIFT * 0.7);
const g = gustWeight(x, center);
out[0] = WIND_BASE + WIND_SWIRL * n1 + GUST_GAIN * g;
// 돌풍 안은 살짝 위로 들어 올린다
out[1] = WIND_SWIRL * 0.6 * n2 - GUST_GAIN * 0.18 * g;
}
// 꼭지 자리(가지 위 x)와 피로 한계 — 한계가 작을수록 먼저 끊긴다
const STEM_SPOTS = [92, 148, 204, 262, 318, 376];
const STEM_LIMITS = [0.014, 0.05, 0.022, 0.028, 0.025, 0.045];
const STEM_LEN = 14;
const HANG_SIZE = 40;
const HANG_GROUND = 268;
const HANG_START_MS = 200;
const HANG_LOOP_MS = 11600;
const SNAP_LABEL = 'fatigue = bend angle² piled up · stems snapped {n}/{m}';
const NEXT_LABEL = 'Next stem fatigue {f}%';
let hangers = [];
let t05 = 0;
let snapped = 0;
const wind05 = [0, 0];
function branchY(x) { return 58 - 0.00012 * (x - 240) * (x - 240) * 1.6 + 10 * Math.sin(x * 0.012); }
function build() {
hangers = STEM_SPOTS.map(function (x, i) {
const rest = Math.PI / 2 + (i % 2 === 0 ? 0.12 : -0.1);
return { stem: makeStem(x, branchY(x), STEM_LEN, rest, STEM_LIMITS[i]), fly: null, kind: i % LEAF_KINDS, color: LEAF_COLORS[(i + 1) % LEAF_COLORS.length], size: HANG_SIZE, snapMs: -1, landed: false };
});
t05 = 0;
snapped = 0;
}
function loopLength() { return HANG_LOOP_MS; }
function step(dt) {
t05 += dt * 1000;
if (t05 < HANG_START_MS) {
return;
}
const ts = (t05 - HANG_START_MS) / 1000;
const center = gustCenter(ts, GUST_SPEED);
for (let i = 0; i < hangers.length; i += 1) {
const h = hangers[i];
if (!h.fly) {
const tip = stemTip(h.stem);
windAt(tip[0], tip[1], ts, center, wind05);
if (stemStep(h.stem, wind05[0], dt)) {
// 끊김 — 잎 가운데(꼭지에서 반 잎만큼 더)의 속도를 그대로 넘긴다
const r = STEM_LEN + h.size / 2;
const v = stemVelocityAt(h.stem, r);
const f = makeFlyer(h.stem.ax + Math.cos(h.stem.ang) * r, h.stem.ay + Math.sin(h.stem.ang) * r, h.stem.ang);
f.vx = v[0];
f.vy = v[1];
f.spin = h.stem.angVel;
h.fly = f;
h.snapMs = t05;
snapped += 1;
}
continue;
}
if (h.landed) {
continue;
}
windAt(h.fly.x, h.fly.y, ts, center, wind05);
flutterStep(h.fly, wind05[0] * 0.5, 0, dt, LEAF_LIFT_GAIN);
if (h.fly.y >= HANG_GROUND) {
h.fly.y = HANG_GROUND;
h.fly.tilt = 0;
h.landed = true;
}
}
}
// 동작 줄이기 — 여섯 장 모두 끊겨 바닥에 내려앉은 판
function finalScene() {
build();
for (let i = 0; i < 2400; i += 1) {
step(STEP_S);
if (hangers.every(function (h) { return h.landed; })) {
break;
}
}
}
function onWake() { }
function drawBranch() {
ctx.strokeStyle = rgba(BARK, 1);
ctx.lineCap = 'round';
ctx.lineWidth = 9;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(-10, branchY(-10) + 4);
for (let x = 0; x <= 440; x += 10) {
ctx.lineTo(x, branchY(x) + (440 - x) * 0.012);
}
ctx.stroke();
ctx.strokeStyle = rgba(BARK_DEEP, 0.6);
ctx.lineWidth = 2.5;
ctx.beginPath();
for (let x = 0; x <= 440; x += 10) {
const y = branchY(x) + (440 - x) * 0.012 + 3;
if (x === 0) {
ctx.moveTo(x, y);
}
else {
ctx.lineTo(x, y);
}
}
ctx.stroke();
}
// 피로 고리 — 꼭지 자리 둘레에 한계까지 남은 몫
function drawFatigue(h) {
const k = clamp(h.stem.fatigue / h.stem.limit, 0, 1);
ctx.lineWidth = 3;
ctx.strokeStyle = rgba(CREAM, 0.9);
ctx.beginPath();
ctx.arc(h.stem.ax, h.stem.ay - 13, 7, 0, TAU);
ctx.stroke();
ctx.strokeStyle = rgba(k > 0.8 ? MAPLE : BARK_DEEP, 1);
ctx.beginPath();
ctx.arc(h.stem.ax, h.stem.ay - 13, 7, -Math.PI / 2, -Math.PI / 2 + k * TAU);
ctx.stroke();
}
function draw() {
clearSky();
drawGround(HANG_GROUND + 8);
drawBranch();
let next = null;
for (let i = 0; i < hangers.length; i += 1) {
const h = hangers[i];
if (!h.fly) {
const tip = stemTip(h.stem);
ctx.strokeStyle = rgba(BARK_DEEP, 1);
ctx.lineWidth = 1.8;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(h.stem.ax, h.stem.ay);
ctx.lineTo(tip[0], tip[1]);
ctx.stroke();
const c = h.size / 2;
blitLeaf(spriteFor(h.kind, h.color, 0), tip[0] + Math.cos(h.stem.ang) * c, tip[1] + Math.sin(h.stem.ang) * c, h.size, h.stem.ang, 0.7, 1);
drawFatigue(h);
if (!next || h.stem.fatigue / h.stem.limit > next.stem.fatigue / next.stem.limit) {
next = h;
}
}
else {
blitLeaf(spriteFor(h.kind, h.color, 0), h.fly.x, h.fly.y, h.size, h.fly.tilt, 0.62, 1);
}
}
drawCaption(SNAP_LABEL.replace('{n}', fmt(snapped, 0)).replace('{m}', fmt(hangers.length, 0)), 8, H - 28, false);
if (next) {
drawCaption(NEXT_LABEL.replace('{f}', fmt(clamp(next.stem.fatigue / next.stem.limit, 0, 1) * 100, 0)), W - 8, H - 28, true);
}
}
// Pause 단추 — aria-pressed 가 참이면 멈춘 상태. 동작 줄이기면 멈춘 채로 시작한다
let paused = still;
// 지금 판이 동작 줄이기 한 장면인가 — 사람이 재생을 누르면 처음부터 다시 시작한다
let stillShown = false;
let ready = false;
// 정리 뒤(리액트 언마운트)에 늦게 온 알림이 일을 시작하지 않게
let alive = true;
// 시연 시계(ms) — 16ms 고정 스텝으로만 늘어난다
let clock = 0;
function syncPause() { pauseBtn.setAttribute('aria-pressed', paused ? 'true' : 'false'); }
function wake() {
if (!demo) {
return;
}
demo = false;
root.classList.remove('is-demo');
onWake();
}
// 포인터 자리를 판 좌표(480×300)로 — 화면에 보이는 캔버스 크기와 상관없이
function toBoard(ev) {
const r = cv.getBoundingClientRect();
return [(ev.clientX - r.left) * W / Math.max(1, r.width), (ev.clientY - r.top) * H / Math.max(1, r.height)];
}
function render() { draw(); }
cv.addEventListener('pointermove', function (ev) {
const p = toBoard(ev);
hoverX = p[0];
hoverY = p[1];
wake();
if (paused && ready) {
render();
}
}, { signal: off.signal });
cv.addEventListener('pointerleave', function () {
hoverX = -1;
hoverY = -1;
if (paused && ready) {
render();
}
}, { signal: off.signal });
let rafId = 0;
let lastTs = -1;
let acc = 0;
function frame(ts) {
if (paused || !alive) {
rafId = 0;
return;
}
if (lastTs < 0) {
lastTs = ts;
}
// dt 상한 — 한 프레임에 DT_MAX 까지만 쌓는다. 숨었던 탭이 돌아와 간격이 수 초여도 잎이 순간이동하지 않게
acc += Math.min(ts - lastTs, DT_MAX);
lastTs = ts;
let n = 0;
while (acc >= FIXED_DT && n < MAX_STEPS) {
clock += FIXED_DT;
if (clock >= loopLength()) {
clock = 0;
build();
}
step(STEP_S);
acc -= FIXED_DT;
n += 1;
}
render();
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function startLoop() {
if (rafId) {
return;
}
// 시계 기준을 새로 잡는다 — 첫 프레임 간격을 0 으로
lastTs = -1;
acc = 0;
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function stopLoop() {
if (rafId) {
window.cancelAnimationFrame(rafId);
rafId = 0;
}
}
// 동작 줄이기 — 루프를 돌리지 않고 잎이 이미 내려앉은 한 장면만 그린다
function showStill() {
stopLoop();
finalScene();
stillShown = true;
render();
}
function play() {
clock = 0;
stillShown = false;
build();
render();
startLoop();
}
pauseBtn.addEventListener('click', function () {
wake();
paused = !paused;
syncPause();
if (paused) {
stopLoop();
render();
return;
}
// 동작 줄이기여도 사람이 직접 누르면 재생한다 — 한 장면에서 처음부터
if (stillShown) {
play();
}
else {
startLoop();
}
}, { signal: off.signal });
// 설정이 페이지를 연 채 바뀌면 — 켜지면 내려앉은 장면에서 멈추고, 꺼지면 시연을 처음부터
function onMotionPref() {
still = reduceQuery.matches;
if (!ready) {
return;
}
paused = still;
syncPause();
if (still) {
showStill();
}
else {
play();
}
}
reduceQuery.addEventListener('change', onMotionPref, { signal: off.signal });
// 탭이 숨으면 루프를 세우고, 돌아오면 시계를 다시 잡아 숨어 있던 시간을 한 번에 따라잡지 않는다
document.addEventListener('visibilitychange', function () {
if (document.hidden) {
stopLoop();
return;
}
if (!paused && ready) {
startLoop();
}
}, { signal: off.signal });
window.addEventListener('resize', function () {
fitCanvas();
if (ready) {
render();
}
}, { signal: off.signal });
function begin() {
fitCanvas();
build();
ready = true;
syncPause();
if (still) {
showStill();
}
else {
play();
}
}
begin();
return function () {
alive = false;
stopLoop();
off.abort();
};
})();// LeafStemFatigueSnap - vanilla 판(05-leaf-stem-sway-fatigue-snap) 의 React 포트. 같은 계산을 useEffect 안에서 돌린다.
import { useEffect, useRef } from "react";
import styles from "./LeafStemFatigueSnap.module.scss";
const cx = (s: string): string => s.split(" ").map((n) => styles[n] ?? n).join(" ");
export default function LeafStemFatigueSnap() {
const rootRef = useRef<HTMLDivElement | null>(null);
useEffect(() => {
const rootEl = rootRef.current;
if (!rootEl) return;
const root: HTMLElement = rootEl;
type RGB = [number, number, number];
type Pt = [number, number];
// 잎 스프라이트 한 장 — 오프스크린 캔버스와, 판 좌표로 잰 반 변(기준 크기 SPRITE_SIZE 일 때)
type Sprite = { cv: HTMLCanvasElement; half: number };
const W = 480;
const H = 300;
// 시계 — rAF 타임스탬프를 쌓아 16ms 고정 스텝으로만 진행한다
const FIXED_DT = 16;
const STEP_S = FIXED_DT / 1000;
// 한 프레임에 따라잡는 시간 상한(ms) — 숨었던 탭이 돌아와 첫 간격이 수 초여도 이만큼만 쌓는다
const DT_MAX = 100;
const MAX_STEPS = 6;
const TAU = Math.PI * 2;
// 파스텔 팔레트 — 옅은 하늘·크림 바탕 위에 잎을 얹고, 줄기·흙·그늘은 진한 쪽으로 명도 차를 둔다
const SKY_TOP: RGB = [212, 230, 243];
const SKY_LOW: RGB = [253, 245, 231];
const CREAM: RGB = [255, 250, 241];
const INK: RGB = [70, 54, 58];
const BARK: RGB = [118, 88, 76];
const BARK_DEEP: RGB = [82, 60, 54];
const SOIL: RGB = [228, 208, 180];
const SOIL_DEEP: RGB = [176, 146, 118];
const APRICOT: RGB = [240, 166, 114];
const PEACH: RGB = [246, 194, 156];
const BUTTER: RGB = [238, 206, 110];
const MAPLE: RGB = [222, 112, 98];
const SAGE: RGB = [146, 182, 132];
const LEAF_COLORS: RGB[] = [APRICOT, BUTTER, MAPLE, PEACH, SAGE];
// 잎 모양 셋 — 0 둥근 잎 · 1 다섯 갈래 잎 · 2 길쭉한 잎. 윤곽은 꼭지 쪽이 x = −1, 끝이 x = +1 인 단위 좌표
const LEAF_KINDS = 3;
const OUTLINE_POINTS = 72;
// 스프라이트는 기준 크기로 한 번만 그리고, 찍을 때는 크기 배율만 곱한다
const SPRITE_SIZE = 48;
const SPRITE_RES = 2;
const CAPTION_FONT = '600 11px system-ui, sans-serif';
function clamp(v: number, lo: number, hi: number): number { return v < lo ? lo : (v > hi ? hi : v); }
function lerp(a: number, b: number, k: number): number { return a + (b - a) * k; }
function smooth(x: number): number { const c = clamp(x, 0, 1); return c * c * (3 - 2 * c); }
function rgba(c: RGB, a: number): string {
return 'rgba(' + Math.round(clamp(c[0], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[1], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[2], 0, 255)) + ',' + clamp(a, 0, 1).toFixed(3) + ')';
}
function mixRGB(a: RGB, b: RGB, k: number): RGB { return [lerp(a[0], b[0], k), lerp(a[1], b[1], k), lerp(a[2], b[2], k)]; }
// 시드 고정 난수 — 같은 시드면 같은 잎 배치·같은 바람이 다시 나온다 (32비트 정수 섞기)
function makeRng(seed: number): () => number {
let s = seed >>> 0;
return function (): number {
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;
};
}
// 부드러운 2D 노이즈 — 정수 격자점마다 시드로 정한 값(−1~1)을 두고 칸 안은 3차 곡선으로 섞는다
function makeNoise(seed: number): (x: number, y: number) => number {
const rng = makeRng(seed);
const perm = new Uint8Array(512);
const vals = new Float32Array(256);
for (let i = 0; i < 256; i += 1) { vals[i] = rng() * 2 - 1; perm[i] = i; }
for (let i = 255; i > 0; i -= 1) {
const j = Math.floor(rng() * (i + 1));
const tmp = perm[i];
perm[i] = perm[j];
perm[j] = tmp;
}
for (let i = 0; i < 256; i += 1) { perm[i + 256] = perm[i]; }
function corner(ix: number, iy: number): number { return vals[perm[(ix & 255) + perm[iy & 255]]]; }
return function (x: number, y: number): number {
const ix = Math.floor(x);
const iy = Math.floor(y);
const fx = x - ix;
const fy = y - iy;
const u = fx * fx * (3 - 2 * fx);
const v = fy * fy * (3 - 2 * fy);
const top = lerp(corner(ix, iy), corner(ix + 1, iy), u);
const low = lerp(corner(ix, iy + 1), corner(ix + 1, iy + 1), u);
return lerp(top, low, v);
};
}
// 잎 윤곽 — 사진 없이 곡선으로. 둘레를 OUTLINE_POINTS 점으로 나눈다
function leafOutline(kind: number): Pt[] {
const pts: Pt[] = [];
for (let i = 0; i < OUTLINE_POINTS; i += 1) {
const a = i / OUTLINE_POINTS * TAU;
const c = Math.cos(a);
const s = Math.sin(a);
if (kind === 1) {
// 다섯 갈래 — 반지름이 둘레를 따라 다섯 번 부풀었다 들어간다
const r = 0.6 + 0.4 * Math.pow(Math.abs(Math.cos(2.5 * a)), 0.8);
pts.push([r * c, r * s * 0.95]);
} else if (kind === 2) {
pts.push([c, 0.3 * s * (1 - 0.25 * c)]);
} else {
// 둥근 잎 — 꼭지 쪽이 넓고 끝으로 갈수록 좁아지는 물방울
pts.push([c, 0.52 * s * (1 - 0.3 * c)]);
}
}
return pts;
}
const OUTLINES: Pt[][] = [leafOutline(0), leafOutline(1), leafOutline(2)];
// 잎맥 선분 — 가운데 맥 하나와 곁맥. 갈래 잎은 갈래 끝마다 하나
function leafVeins(kind: number): [Pt, Pt][] {
const out: [Pt, Pt][] = [];
if (kind === 1) {
const base: Pt = [-0.4, 0];
for (let k = -2; k <= 2; k += 1) {
const a = k * 0.4 * Math.PI;
out.push([base, [Math.cos(a) * 0.86, Math.sin(a) * 0.82]]);
}
return out;
}
const halfW = kind === 2 ? 0.3 : 0.52;
const taper = kind === 2 ? 0.25 : 0.3;
out.push([[-1, 0], [0.92, 0]]);
const roots = [-0.55, -0.15, 0.25, 0.6];
for (let i = 0; i < roots.length; i += 1) {
const x0 = roots[i];
const x1 = Math.min(0.95, x0 + 0.32);
const y1 = halfW * Math.sqrt(Math.max(0, 1 - x1 * x1)) * (1 - taper * x1) * 0.8;
out.push([[x0, 0], [x1, y1]]);
out.push([[x0, 0], [x1, -y1]]);
}
return out;
}
const VEINS: [Pt, Pt][][] = [leafVeins(0), leafVeins(1), leafVeins(2)];
function leafPathOn(g: CanvasRenderingContext2D, kind: number, k: number): void {
const pts = OUTLINES[kind];
g.beginPath();
g.moveTo(pts[0][0] * k, pts[0][1] * k);
for (let i = 1; i < pts.length; i += 1) { g.lineTo(pts[i][0] * k, pts[i][1] * k); }
g.closePath();
}
// 스프라이트 흐림 — 가로·세로 상자 평균을 두 번. 투명 가장자리가 검게 번지지 않게 알파를 곱한 값으로 섞는다
function blurSprite(g: CanvasRenderingContext2D, side: number, r: number): void {
const img = g.getImageData(0, 0, side, side);
const d = img.data;
const n = side * side;
const buf = new Float32Array(n * 4);
const tmp = new Float32Array(n * 4);
for (let i = 0; i < n; i += 1) {
const a = d[i * 4 + 3] / 255;
buf[i * 4] = d[i * 4] * a;
buf[i * 4 + 1] = d[i * 4 + 1] * a;
buf[i * 4 + 2] = d[i * 4 + 2] * a;
buf[i * 4 + 3] = d[i * 4 + 3];
}
const span = r * 2 + 1;
for (let pass = 0; pass < 2; pass += 1) {
for (let y = 0; y < side; y += 1) {
for (let x = 0; x < side; x += 1) {
for (let ch = 0; ch < 4; ch += 1) {
let sum = 0;
for (let k = -r; k <= r; k += 1) { sum += buf[(y * side + clamp(x + k, 0, side - 1)) * 4 + ch]; }
tmp[(y * side + x) * 4 + ch] = sum / span;
}
}
}
for (let y = 0; y < side; y += 1) {
for (let x = 0; x < side; x += 1) {
for (let ch = 0; ch < 4; ch += 1) {
let sum = 0;
for (let k = -r; k <= r; k += 1) { sum += tmp[(clamp(y + k, 0, side - 1) * side + x) * 4 + ch]; }
buf[(y * side + x) * 4 + ch] = sum / span;
}
}
}
}
for (let i = 0; i < n; i += 1) {
const a = buf[i * 4 + 3];
const inv = a > 0.5 ? 255 / a : 0;
d[i * 4] = buf[i * 4] * inv;
d[i * 4 + 1] = buf[i * 4 + 1] * inv;
d[i * 4 + 2] = buf[i * 4 + 2] * inv;
d[i * 4 + 3] = a;
}
g.putImageData(img, 0, 0);
}
const spriteCache = new Map<string, Sprite>();
// 함정 1 실물 계수 — 잎 경로를 실제로 그린 횟수(spriteBuilds)와 스프라이트를 찍은 횟수(leafBlits)
let spriteBuilds = 0;
let leafBlits = 0;
// 같은 모양·같은 색·같은 흐림이면 한 번만 그린다. 뒷면은 크림을 섞은 옅은 색으로 따로 한 장
function spriteFor(kind: number, color: RGB, blur: number): Sprite {
const key = kind + '|' + color.join(',') + '|' + blur;
const hit = spriteCache.get(key);
if (hit) { return hit; }
spriteBuilds += 1;
const pad = 3 + Math.ceil(blur * 2);
const side = Math.ceil((SPRITE_SIZE + pad * 2) * SPRITE_RES);
const cvs = document.createElement('canvas');
cvs.width = side;
cvs.height = side;
const sp: Sprite = { cv: cvs, half: side / SPRITE_RES / 2 };
spriteCache.set(key, sp);
const g = cvs.getContext('2d');
if (!g) { return sp; }
const k = SPRITE_SIZE * SPRITE_RES / 2;
g.translate(side / 2, side / 2);
// 꼭지
g.beginPath();
g.moveTo(-k * 0.95, 0);
g.lineTo(-k * 1.18, k * 0.05);
g.lineWidth = 1.6 * SPRITE_RES;
g.strokeStyle = rgba(mixRGB(color, INK, 0.5), 1);
g.stroke();
leafPathOn(g, kind, k);
g.fillStyle = rgba(color, 1);
g.fill();
g.lineWidth = 1.1 * SPRITE_RES;
g.strokeStyle = rgba(mixRGB(color, INK, 0.38), 0.95);
g.stroke();
const veins = VEINS[kind];
g.beginPath();
for (let i = 0; i < veins.length; i += 1) {
g.moveTo(veins[i][0][0] * k, veins[i][0][1] * k);
g.lineTo(veins[i][1][0] * k, veins[i][1][1] * k);
}
g.lineWidth = 0.8 * SPRITE_RES;
g.strokeStyle = rgba(mixRGB(color, INK, 0.3), 0.75);
g.stroke();
g.setTransform(1, 0, 0, 1, 0, 0);
if (blur > 0) { blurSprite(g, side, Math.round(blur * SPRITE_RES)); }
return sp;
}
function backColor(c: RGB): RGB { return mixRGB(c, CREAM, 0.5); }
const canvasEl = root.querySelector('[data-role="canvas"]') as HTMLCanvasElement | null;
const pauseEl = root.querySelector('[data-role="pause"]') as HTMLButtonElement | null;
const ctxRaw = canvasEl ? canvasEl.getContext('2d') : null;
if (!canvasEl || !ctxRaw || !pauseEl) { return; }
const cv: HTMLCanvasElement = canvasEl;
const ctx: CanvasRenderingContext2D = ctxRaw;
const pauseBtn: HTMLButtonElement = pauseEl;
// 스프라이트 찍기 — 자리(x, y)·크기·회전, squash 는 잎 면이 돌아 보이는 세로 납작함(0~1)
function blitLeaf(sp: Sprite, x: number, y: number, size: number, angle: number, squash: number, alpha: number): void {
leafBlits += 1;
const k = size / SPRITE_SIZE;
ctx.save();
ctx.globalAlpha = clamp(alpha, 0, 1);
ctx.translate(x, y);
ctx.rotate(angle);
ctx.scale(k, k * Math.max(0.06, squash));
ctx.drawImage(sp.cv, -sp.half, -sp.half, sp.half * 2, sp.half * 2);
ctx.restore();
}
const reduceQuery = window.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)');
// 페이지를 연 채 동작 줄이기 설정을 바꿔도 change 리스너가 이 값을 다시 읽는다
let still = reduceQuery.matches;
// 자동 시연 중인가 — 사람이 처음 손대면 시연 표시를 뗀다
let demo = root.classList.contains('is-demo');
// 리스너는 한 묶음으로 달고 정리할 때 한 번에 뗀다
const off = new AbortController();
// 포인터 자리(판 좌표) — 판 밖이면 −1
let hoverX = -1;
let hoverY = -1;
function fitCanvas(): void {
// 배율은 2 에서 자른다 — 배율 3 기기에서 화소가 2.25배로 늘어 프레임마다 일이 그만큼 커지지 않게
const dpr = Math.min(window.devicePixelRatio || 1, 2);
cv.width = Math.round(W * dpr);
cv.height = Math.round(H * dpr);
ctx.setTransform(dpr, 0, 0, dpr, 0, 0);
}
function clearSky(): void {
const g = ctx.createLinearGradient(0, 0, 0, H);
g.addColorStop(0, rgba(SKY_TOP, 1));
g.addColorStop(1, rgba(SKY_LOW, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, 0, W, H);
}
function drawGround(y: number): void {
const g = ctx.createLinearGradient(0, y, 0, H);
g.addColorStop(0, rgba(SOIL, 1));
g.addColorStop(1, rgba(SOIL_DEEP, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, y, W, H - y);
ctx.fillStyle = rgba(SOIL_DEEP, 0.9);
ctx.fillRect(0, y, W, 1.5);
}
// 판 위 설명 글 — 크림 알약 바탕에 진한 글자
function drawCaption(text: string, x: number, y: number, alignRight: boolean): void {
ctx.font = CAPTION_FONT;
const bw = ctx.measureText(text).width + 14;
const bh = 20;
const bx = alignRight ? x - bw : x;
ctx.fillStyle = rgba(CREAM, 0.9);
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(bx + 8, y);
ctx.arcTo(bx + bw, y, bx + bw, y + bh, 8);
ctx.arcTo(bx + bw, y + bh, bx, y + bh, 8);
ctx.arcTo(bx, y + bh, bx, y, 8);
ctx.arcTo(bx, y, bx + bw, y, 8);
ctx.closePath();
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.textAlign = 'left';
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillText(text, bx + 7, y + bh / 2 + 0.5);
}
function fmt(v: number, digits: number): string { return v.toFixed(digits); }
// 떨어지는 잎 한 장(옆에서 본 판) — 자리·속도(px/s), 기운 각 tilt(라디안, 0 이면 수평으로 누움)·각속도 spin.
// lift·drag·aoa 는 마지막 걸음의 양력·저항(px/s²)과 받음각(라디안) — 화살표·설명 글이 읽는다
type Flyer = { x: number; y: number; vx: number; vy: number; tilt: number; spin: number; lift: number; drag: number; aoa: number };
const GRAVITY = 380;
// 공기 힘 세기 — 저항 = AIR_K·u²·(DRAG_BASE + sin²α), 양력 = LEAF_LIFT_GAIN·AIR_K·u²·|sin α·cos α|
const AIR_K = 0.075;
const DRAG_BASE = 0.1;
const LEAF_LIFT_GAIN = 1.6;
// 회전력 — 받음각 쪽 압력 중심 어긋남(TWIST_GAIN)과 기울기를 되돌리는 힘(RIGHTING_K), 각속도 감쇠(SPIN_DAMP)
const TWIST_GAIN = 0.002;
const RIGHTING_K = 14;
const SPIN_DAMP = 1.5;
function makeFlyer(x: number, y: number, tilt: number): Flyer {
return { x: x, y: y, vx: 0, vy: 0, tilt: tilt, spin: 0, lift: 0, drag: 0, aoa: 0 };
}
// 한 걸음 — 잎이 느끼는 공기 속도(잎 속도 − 바람)를 잎 면 방향(cos α)과 법선 방향(sin α)으로 나눠
// 저항은 공기 속도 반대로, 양력은 그에 수직으로(법선 압력이 미는 쪽) 더하고, 회전력으로 기울기를 바꾼다
function flutterStep(f: Flyer, windX: number, windY: number, dt: number, liftGain: number): void {
const rx = f.vx - windX;
const ry = f.vy - windY;
const u2 = rx * rx + ry * ry;
const u = Math.sqrt(u2);
let ax = 0;
let ay = GRAVITY;
let torque = -RIGHTING_K * Math.sin(f.tilt);
f.lift = 0;
f.drag = 0;
if (u > 1e-6) {
const tx = Math.cos(f.tilt);
const ty = Math.sin(f.tilt);
const nx = -ty;
const ny = tx;
const cosA = (rx * tx + ry * ty) / u;
const sinA = (rx * nx + ry * ny) / u;
f.aoa = Math.atan2(Math.abs(sinA), Math.abs(cosA));
const drag = AIR_K * u2 * (DRAG_BASE + sinA * sinA);
const lift = liftGain * AIR_K * u2 * Math.abs(sinA * cosA);
// 양력 방향 — 법선 압력(−sgn(sin α)·n)에서 공기 속도 방향 성분을 빼 속도에 수직으로
const side = sinA >= 0 ? -1 : 1;
let px = side * nx;
let py = side * ny;
const along = (px * rx + py * ry) / u;
px -= along * rx / u;
py -= along * ry / u;
const pl = Math.hypot(px, py);
if (pl > 1e-6) { px /= pl; py /= pl; } else { px = 0; py = 0; }
ax += -drag * rx / u + lift * px;
ay += -drag * ry / u + lift * py;
torque += -TWIST_GAIN * u2 * sinA * cosA;
f.lift = lift;
f.drag = drag;
}
f.spin += (torque - SPIN_DAMP * f.spin) * dt;
f.tilt += f.spin * dt;
f.vx += ax * dt;
f.vy += ay * dt;
f.x += f.vx * dt;
f.y += f.vy * dt;
}
// 가지에 매달린 잎 — 꼭지 자리(ax, ay)에서 길이 len 만큼 뻗은 각 스프링. ang 은 꼭지→잎 방향(라디안), rest 는 쉬는 각.
// fatigue 는 휜 각도²을 시간으로 쌓은 값, limit 을 넘으면 snapped
type Stem = { ax: number; ay: number; len: number; rest: number; ang: number; angVel: number; fatigue: number; limit: number; snapped: boolean };
const STEM_K = 70;
const STEM_DAMP = 2.2;
const FATIGUE_RATE = 1;
// 바람이 꼭지를 돌리는 세기 — 회전력 = −sin(ang)·바람·STEM_WIND
const STEM_WIND = 0.05;
function makeStem(ax: number, ay: number, len: number, rest: number, limit: number): Stem {
return { ax: ax, ay: ay, len: len, rest: rest, ang: rest, angVel: 0, fatigue: 0, limit: limit, snapped: false };
}
// 한 걸음 — 끊기는 걸음에 true. 끊긴 뒤에는 움직이지 않는다
function stemStep(s: Stem, windX: number, dt: number): boolean {
if (s.snapped) { return false; }
const bend = s.ang - s.rest;
const torque = -Math.sin(s.ang) * windX * STEM_WIND;
s.angVel += (-STEM_K * bend - STEM_DAMP * s.angVel + torque) * dt;
s.ang += s.angVel * dt;
s.fatigue += bend * bend * FATIGUE_RATE * dt;
if (s.fatigue >= s.limit) { s.snapped = true; return true; }
return false;
}
// 꼭지 끝(잎이 붙은 자리)
function stemTip(s: Stem): Pt { return [s.ax + Math.cos(s.ang) * s.len, s.ay + Math.sin(s.ang) * s.len]; }
// 반지름 r 자리의 속도 — 각속도 × r, 반지름에 수직. 끊기는 순간 이 속도를 그대로 자유 낙하로 넘긴다
function stemVelocityAt(s: Stem, r: number): Pt { return [-Math.sin(s.ang) * s.angVel * r, Math.cos(s.ang) * s.angVel * r]; }
// 바람장 — 부드러운 노이즈로 자리마다 방향·세기를 정하고, 화면을 가로지르는 돌풍 띠가 그 위에 더해진다
const WIND_SCALE = 0.007;
const WIND_DRIFT = 0.4;
const WIND_BASE = 34;
const WIND_SWIRL = 46;
// 돌풍 띠 — 가운데가 GUST_SPEED px/s 로 오른쪽으로 가고, 세기는 가운데에서 멀수록 종 모양 폭(GUST_WIDTH)으로 줄어든다
const GUST_SPEED = 220;
const GUST_WIDTH = 64;
const GUST_GAIN = 300;
const GUST_GAP = 420;
const windNoise = makeNoise(4790);
function gustCenter(t: number, speed: number): number {
const span = W + GUST_WIDTH * 6 + GUST_GAP;
return -GUST_WIDTH * 1.5 + ((t * speed) % span);
}
// 종 모양 폭 — 띠 가운데에서 1, GUST_WIDTH 만큼 떨어지면 1/e
function gustWeight(x: number, center: number): number {
const k = (x - center) / GUST_WIDTH;
return Math.exp(-k * k);
}
// 자리 (x, y)·시각 t(초)의 바람(px/s) — out[0] 가로, out[1] 세로(아래가 +)
function windAt(x: number, y: number, t: number, center: number, out: Pt): void {
const n1 = windNoise(x * WIND_SCALE - t * WIND_DRIFT, y * WIND_SCALE);
const n2 = windNoise(x * WIND_SCALE + 31.7, y * WIND_SCALE - t * WIND_DRIFT * 0.7);
const g = gustWeight(x, center);
out[0] = WIND_BASE + WIND_SWIRL * n1 + GUST_GAIN * g;
// 돌풍 안은 살짝 위로 들어 올린다
out[1] = WIND_SWIRL * 0.6 * n2 - GUST_GAIN * 0.18 * g;
}
// 05 — 가지 끝에 매달린 잎 여섯 장. 꼭지는 각 스프링(lib/stem)이고, 휜 각도²을 시간으로 쌓은 피로가 한계를 넘으면
// 꼭지가 끊겨 그 순간의 끝점 속도를 그대로 이어받아 01 과 같은 양력·저항 걸음(lib/flutter)으로 떨어진다
type Hanger = { stem: Stem; fly: Flyer | null; kind: number; color: RGB; size: number; snapMs: number; landed: boolean };
// 꼭지 자리(가지 위 x)와 피로 한계 — 한계가 작을수록 먼저 끊긴다
const STEM_SPOTS = [92, 148, 204, 262, 318, 376];
const STEM_LIMITS = [0.014, 0.05, 0.022, 0.028, 0.025, 0.045];
const STEM_LEN = 14;
const HANG_SIZE = 40;
const HANG_GROUND = 268;
const HANG_START_MS = 200;
const HANG_LOOP_MS = 11600;
const SNAP_LABEL = '피로 = 휜 각도² 의 누적 · 끊긴 꼭지 {n}/{m}';
const NEXT_LABEL = '다음 꼭지 피로 {f}%';
let hangers: Hanger[] = [];
let t05 = 0;
let snapped = 0;
const wind05: Pt = [0, 0];
function branchY(x: number): number { return 58 - 0.00012 * (x - 240) * (x - 240) * 1.6 + 10 * Math.sin(x * 0.012); }
function build(): void {
hangers = STEM_SPOTS.map(function (x: number, i: number): Hanger {
const rest = Math.PI / 2 + (i % 2 === 0 ? 0.12 : -0.1);
return { stem: makeStem(x, branchY(x), STEM_LEN, rest, STEM_LIMITS[i]), fly: null, kind: i % LEAF_KINDS, color: LEAF_COLORS[(i + 1) % LEAF_COLORS.length], size: HANG_SIZE, snapMs: -1, landed: false };
});
t05 = 0;
snapped = 0;
}
function loopLength(): number { return HANG_LOOP_MS; }
function step(dt: number): void {
t05 += dt * 1000;
if (t05 < HANG_START_MS) { return; }
const ts = (t05 - HANG_START_MS) / 1000;
const center = gustCenter(ts, GUST_SPEED);
for (let i = 0; i < hangers.length; i += 1) {
const h = hangers[i];
if (!h.fly) {
const tip = stemTip(h.stem);
windAt(tip[0], tip[1], ts, center, wind05);
if (stemStep(h.stem, wind05[0], dt)) {
// 끊김 — 잎 가운데(꼭지에서 반 잎만큼 더)의 속도를 그대로 넘긴다
const r = STEM_LEN + h.size / 2;
const v = stemVelocityAt(h.stem, r);
const f = makeFlyer(h.stem.ax + Math.cos(h.stem.ang) * r, h.stem.ay + Math.sin(h.stem.ang) * r, h.stem.ang);
f.vx = v[0];
f.vy = v[1];
f.spin = h.stem.angVel;
h.fly = f;
h.snapMs = t05;
snapped += 1;
}
continue;
}
if (h.landed) { continue; }
windAt(h.fly.x, h.fly.y, ts, center, wind05);
flutterStep(h.fly, wind05[0] * 0.5, 0, dt, LEAF_LIFT_GAIN);
if (h.fly.y >= HANG_GROUND) { h.fly.y = HANG_GROUND; h.fly.tilt = 0; h.landed = true; }
}
}
// 동작 줄이기 — 여섯 장 모두 끊겨 바닥에 내려앉은 판
function finalScene(): void {
build();
for (let i = 0; i < 2400; i += 1) {
step(STEP_S);
if (hangers.every(function (h: Hanger): boolean { return h.landed; })) { break; }
}
}
function onWake(): void { }
function drawBranch(): void {
ctx.strokeStyle = rgba(BARK, 1);
ctx.lineCap = 'round';
ctx.lineWidth = 9;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(-10, branchY(-10) + 4);
for (let x = 0; x <= 440; x += 10) { ctx.lineTo(x, branchY(x) + (440 - x) * 0.012); }
ctx.stroke();
ctx.strokeStyle = rgba(BARK_DEEP, 0.6);
ctx.lineWidth = 2.5;
ctx.beginPath();
for (let x = 0; x <= 440; x += 10) {
const y = branchY(x) + (440 - x) * 0.012 + 3;
if (x === 0) { ctx.moveTo(x, y); } else { ctx.lineTo(x, y); }
}
ctx.stroke();
}
// 피로 고리 — 꼭지 자리 둘레에 한계까지 남은 몫
function drawFatigue(h: Hanger): void {
const k = clamp(h.stem.fatigue / h.stem.limit, 0, 1);
ctx.lineWidth = 3;
ctx.strokeStyle = rgba(CREAM, 0.9);
ctx.beginPath();
ctx.arc(h.stem.ax, h.stem.ay - 13, 7, 0, TAU);
ctx.stroke();
ctx.strokeStyle = rgba(k > 0.8 ? MAPLE : BARK_DEEP, 1);
ctx.beginPath();
ctx.arc(h.stem.ax, h.stem.ay - 13, 7, -Math.PI / 2, -Math.PI / 2 + k * TAU);
ctx.stroke();
}
function draw(): void {
clearSky();
drawGround(HANG_GROUND + 8);
drawBranch();
let next: Hanger | null = null;
for (let i = 0; i < hangers.length; i += 1) {
const h = hangers[i];
if (!h.fly) {
const tip = stemTip(h.stem);
ctx.strokeStyle = rgba(BARK_DEEP, 1);
ctx.lineWidth = 1.8;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(h.stem.ax, h.stem.ay);
ctx.lineTo(tip[0], tip[1]);
ctx.stroke();
const c = h.size / 2;
blitLeaf(spriteFor(h.kind, h.color, 0), tip[0] + Math.cos(h.stem.ang) * c, tip[1] + Math.sin(h.stem.ang) * c, h.size, h.stem.ang, 0.7, 1);
drawFatigue(h);
if (!next || h.stem.fatigue / h.stem.limit > next.stem.fatigue / next.stem.limit) { next = h; }
} else {
blitLeaf(spriteFor(h.kind, h.color, 0), h.fly.x, h.fly.y, h.size, h.fly.tilt, 0.62, 1);
}
}
drawCaption(SNAP_LABEL.replace('{n}', fmt(snapped, 0)).replace('{m}', fmt(hangers.length, 0)), 8, H - 28, false);
if (next) { drawCaption(NEXT_LABEL.replace('{f}', fmt(clamp(next.stem.fatigue / next.stem.limit, 0, 1) * 100, 0)), W - 8, H - 28, true); }
}
// 일시정지 단추 — aria-pressed 가 참이면 멈춘 상태. 동작 줄이기면 멈춘 채로 시작한다
let paused = still;
// 지금 판이 동작 줄이기 한 장면인가 — 사람이 재생을 누르면 처음부터 다시 시작한다
let stillShown = false;
let ready = false;
// 정리 뒤(리액트 언마운트)에 늦게 온 알림이 일을 시작하지 않게
let alive = true;
// 시연 시계(ms) — 16ms 고정 스텝으로만 늘어난다
let clock = 0;
function syncPause(): void { pauseBtn.setAttribute('aria-pressed', paused ? 'true' : 'false'); }
function wake(): void {
if (!demo) { return; }
demo = false;
root.classList.remove('is-demo');
onWake();
}
// 포인터 자리를 판 좌표(480×300)로 — 화면에 보이는 캔버스 크기와 상관없이
function toBoard(ev: PointerEvent): Pt {
const r = cv.getBoundingClientRect();
return [(ev.clientX - r.left) * W / Math.max(1, r.width), (ev.clientY - r.top) * H / Math.max(1, r.height)];
}
function render(): void { draw(); }
cv.addEventListener('pointermove', function (ev: PointerEvent): void {
const p = toBoard(ev);
hoverX = p[0];
hoverY = p[1];
wake();
if (paused && ready) { render(); }
}, { signal: off.signal });
cv.addEventListener('pointerleave', function (): void {
hoverX = -1;
hoverY = -1;
if (paused && ready) { render(); }
}, { signal: off.signal });
let rafId = 0;
let lastTs = -1;
let acc = 0;
function frame(ts: number): void {
if (paused || !alive) { rafId = 0; return; }
if (lastTs < 0) { lastTs = ts; }
// dt 상한 — 한 프레임에 DT_MAX 까지만 쌓는다. 숨었던 탭이 돌아와 간격이 수 초여도 잎이 순간이동하지 않게
acc += Math.min(ts - lastTs, DT_MAX);
lastTs = ts;
let n = 0;
while (acc >= FIXED_DT && n < MAX_STEPS) {
clock += FIXED_DT;
if (clock >= loopLength()) { clock = 0; build(); }
step(STEP_S);
acc -= FIXED_DT;
n += 1;
}
render();
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function startLoop(): void {
if (rafId) { return; }
// 시계 기준을 새로 잡는다 — 첫 프레임 간격을 0 으로
lastTs = -1;
acc = 0;
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function stopLoop(): void {
if (rafId) { window.cancelAnimationFrame(rafId); rafId = 0; }
}
// 동작 줄이기 — 루프를 돌리지 않고 잎이 이미 내려앉은 한 장면만 그린다
function showStill(): void {
stopLoop();
finalScene();
stillShown = true;
render();
}
function play(): void {
clock = 0;
stillShown = false;
build();
render();
startLoop();
}
pauseBtn.addEventListener('click', function (): void {
wake();
paused = !paused;
syncPause();
if (paused) { stopLoop(); render(); return; }
// 동작 줄이기여도 사람이 직접 누르면 재생한다 — 한 장면에서 처음부터
if (stillShown) { play(); } else { startLoop(); }
}, { signal: off.signal });
// 설정이 페이지를 연 채 바뀌면 — 켜지면 내려앉은 장면에서 멈추고, 꺼지면 시연을 처음부터
function onMotionPref(): void {
still = reduceQuery.matches;
if (!ready) { return; }
paused = still;
syncPause();
if (still) { showStill(); } else { play(); }
}
reduceQuery.addEventListener('change', onMotionPref, { signal: off.signal });
// 탭이 숨으면 루프를 세우고, 돌아오면 시계를 다시 잡아 숨어 있던 시간을 한 번에 따라잡지 않는다
document.addEventListener('visibilitychange', function (): void {
if (document.hidden) { stopLoop(); return; }
if (!paused && ready) { startLoop(); }
}, { signal: off.signal });
window.addEventListener('resize', function (): void {
fitCanvas();
if (ready) { render(); }
}, { signal: off.signal });
function begin(): void {
fitCanvas();
build();
ready = true;
syncPause();
if (still) { showStill(); } else { play(); }
}
begin();
return function (): void {
alive = false;
stopLoop();
off.abort();
};
}, []);
return (
<div className={cx("lf") + " is-demo"} ref={rootRef}>
<canvas className={cx("lf__canvas")} data-role="canvas" width={480} height={300} role="img" aria-label="가지에 매달린 잎 여섯 장이 바람에 흔들리다 꼭지가 하나씩 끊겨 떨어진다."></canvas>
<button className={cx("lf__pause")} data-role="pause" type="button" aria-pressed="false">{'일시정지'}</button>
</div>
);
}05 A Leaf That Snaps Off Once Its Stem Wears Out — Measured area 8.544% · moving frames 23/23Original by GODRICH · SCSS and React ship in the zip · Falling Leaves Animation: 9 Scenes, Sway to Pile
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Falling Leaves Animation: 9 Scenes, Sway to PileIn a falling leaves animation, drop a leaf straight down and it reads as a pebble. So 01 turns tilt into sideways-slidin See all demos in this post
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