06Marbles Swept Off by a Spinning Windmill Bar
At each contact point on a bar turning at a steady rate, the velocity created by the rotation is computed and folded into the relative velocity, so marbles struck near the tip fly far and those near the hub only get nudged.
Best forTurn-order screen for a group game
ROTOR_SPEEDROTOR_ARMSROTOR_LENGTH
<main class="stage">
<div class="pb is-demo" id="pb">
<canvas class="pb__canvas" data-role="canvas" width="480" height="300" aria-hidden="true"></canvas>
<div class="pb__head">
<p class="pb__status" data-role="status" aria-live="off">Two windmill bars are spinning</p>
<div class="pb__controls">
<button type="button" class="pb__btn" data-role="redraw">Roll again</button>
</div>
</div>
</div>
</main>@use "../../../../site/static/demo-tokens" as *;
@include stage($stage-ink);
.pb {
position: relative;
width: min(92vw, calc(160vh - 12.8vw));
aspect-ratio: 480 / 300;
margin: 0 auto;
border-radius: $r-card;
overflow: hidden;
box-shadow: $shadow-raised;
background: $subject-ink;
}
.pb__canvas {
position: absolute;
inset: 0;
display: block;
width: 100%;
height: 100%;
}
// 머리 줄 — 캔버스 위 머리 띠 자리에 상태 줄(왼쪽)과 버튼(오른쪽)을 겹친다. 상태 줄이 길면 말줄임으로 자르고 버튼 폭은 그대로
.pb__head {
position: absolute;
top: $sp-1;
left: $sp-2;
right: $sp-2;
display: flex;
align-items: center;
justify-content: space-between;
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}
.pb__status {
flex: 0 1 auto;
min-width: 0;
margin: 0;
padding: 0 $sp-2;
border-radius: $r-control;
background: rgba(255, 255, 255, .88);
color: $subject-ink;
font-weight: 500;
font-size: 11px;
line-height: 18px;
white-space: nowrap;
overflow: hidden;
text-overflow: ellipsis;
}
.pb__controls {
flex: 0 0 auto;
display: flex;
gap: $sp-1;
}
// 진짜 버튼 — Tab 으로 들어오고 Enter·Space 로 누른다. 누르고 있는 버튼은 스크립트가 is-held 를 붙인다
.pb__btn {
appearance: none;
margin: 0;
padding: 0 $sp-2;
border: 0;
border-radius: $r-control;
background: $subject-lilac;
color: $subject-ink;
font-family: inherit;
font-weight: 700;
font-size: 11px;
line-height: 18px;
cursor: pointer;
touch-action: manipulation;
user-select: none;
-webkit-user-select: none;
}
.pb__btn:hover {
background: $subject-cream;
}
.pb__btn:active,
.pb__btn.is-held {
background: $subject-pink;
}
.pb__btn:focus-visible {
outline: 2px solid $subject-cream;
outline-offset: 2px;
}
@media (max-width: 340px) {
.pb__head { top: 0; left: $sp-1; right: $sp-1; gap: $sp-1; }
.pb__status, .pb__btn { font-size: 9px; line-height: 16px; padding: 0 $sp-1; }
}
// 동작 줄이기 — 움직임은 스크립트가 멈춘다(같은 시드 판을 끝까지 계산해 마지막 장면만 그린다). 여기서는 버튼 색이 바로 바뀌게만
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
.pb__btn { transition: none !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);
}
.pb {
position: relative;
width: min(92vw, 160vh - 12.8vw);
aspect-ratio: 480/300;
margin: 0 auto;
border-radius: 16px;
overflow: hidden;
box-shadow: 0 14px 24px rgba(23, 20, 26, 0.32);
background: #17141a;
}
.pb__canvas {
position: absolute;
inset: 0;
display: block;
width: 100%;
height: 100%;
}
.pb__head {
position: absolute;
top: 4px;
left: 8px;
right: 8px;
display: flex;
align-items: center;
justify-content: space-between;
gap: 8px;
}
.pb__status {
flex: 0 1 auto;
min-width: 0;
margin: 0;
padding: 0 8px;
border-radius: 12px;
background: rgba(255, 255, 255, 0.88);
color: #17141a;
font-weight: 500;
font-size: 11px;
line-height: 18px;
white-space: nowrap;
overflow: hidden;
text-overflow: ellipsis;
}
.pb__controls {
flex: 0 0 auto;
display: flex;
gap: 4px;
}
.pb__btn {
appearance: none;
margin: 0;
padding: 0 8px;
border: 0;
border-radius: 12px;
background: #b9a0ff;
color: #17141a;
font-family: inherit;
font-weight: 700;
font-size: 11px;
line-height: 18px;
cursor: pointer;
touch-action: manipulation;
user-select: none;
-webkit-user-select: none;
}
.pb__btn:hover {
background: #fff7e6;
}
.pb__btn:active,
.pb__btn.is-held {
background: #ff9ebb;
}
.pb__btn:focus-visible {
outline: 2px solid #fff7e6;
outline-offset: 2px;
}
@media (max-width: 340px) {
.pb__head {
top: 0;
left: 4px;
right: 4px;
gap: 4px;
}
.pb__status, .pb__btn {
font-size: 9px;
line-height: 16px;
padding: 0 4px;
}
}
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
.pb__btn {
transition: none !important;
}
}(function () {
const root = document.getElementById("pb");
if (!root) return;
// 논리 무대 — 물리는 화면 폭과 상관없이 이 480×300 좌표에서만 돈다. 화면이 넓든 좁든 그릴 때만 배율을 곱한다
const W = 480;
const H = 300;
// 한 틱 = 16ms 고정. 실제 프레임 간격이 흔들려도 계산은 같은 걸음으로만 나아간다
const FIXED_DT = 16;
const DT = FIXED_DT / 1000;
const TAU = Math.PI * 2;
// 머리 띠 높이(논리 px) — 상태 줄과 버튼이 이 띠 위에 겹친다
const HEADER = 30;
// 시연이 끝난 판을 이만큼(ms) 보여 준 뒤 같은 시드로 처음부터 다시 돈다
const LOOP_HOLD_MS = 1600;
// 파스텔 팔레트 — 어두운 판 위에 밝은 공·핀을 얹어 명도 차로 움직임이 읽힌다
const BG = [30, 27, 48];
const BG_LOW = [46, 39, 70];
const BAND = [20, 18, 32];
const GUIDE = [104, 94, 140];
const CREAM = [255, 248, 234];
const SKY = [146, 208, 255];
const PINK = [255, 172, 200];
const MINT = [144, 232, 202];
const LILAC = [202, 182, 255];
const PEACH = [255, 208, 172];
const LEMON = [250, 234, 156];
const AQUA = [156, 238, 236];
const CORAL = [255, 184, 166];
const INK = [28, 24, 40];
const BALL_COLORS = [PEACH, MINT, SKY, PINK, LILAC, LEMON, AQUA, CORAL, CREAM];
// 공 이름표 — 실제 사람 이름 대신 글자
const LABELS = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I'];
const FONT_FAMILY = '"Segoe UI", "Malgun Gothic", "Hiragino Sans", "Noto Sans KR", 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 출발 자리·같은 결과가 다시 나온다 (32비트 정수 섞기)
function makeRng(seedValue) {
let s = seedValue >>> 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;
};
}
function makeBall(x, y, r, color, label) {
return { x: x, y: y, vx: 0, vy: 0, r: r, color: color, label: label, trail: [], slow: 0, finishMs: -1, mul: 1, out: false };
}
// 속도를 먼저 갱신하는 적분 — 이번 걸음의 힘(중력)으로 속도를 바꾼 뒤, 그 새 속도로 자리를 옮긴다. h 는 초
function integrate(b, gx, gy, h) {
b.vx += gx * h;
b.vy += gy * h;
b.x += b.vx * h;
b.y += b.vy * h;
}
function capSpeed(b, max) {
const s = Math.hypot(b.vx, b.vy);
if (s > max) {
b.vx *= max / s;
b.vy *= max / s;
}
}
// 마지막 충돌 — 법선(공 쪽을 향함)과 닿은 자리. Bumpers hit·키커가 이 법선 방향으로 덧힘을 준다
const contact = { nx: 0, ny: -1, px: 0, py: 0 };
// 원-원 충돌(움직이지 않는 원: 핀·Bumpers hit) — 겹친 깊이만큼 법선 방향 바깥으로 밀어내고,
// 법선 방향 속도를 되튐 계수 e 만큼 뒤집는다. 돌려주는 값: 안 닿음 -1 · 닿았지만 멀어지는 중 0 · 다가오던 빠르기(px/s)
function hitCircle(b, cx, cy, cr, e) {
const dx = b.x - cx;
const dy = b.y - cy;
const d = Math.hypot(dx, dy);
const overlap = b.r + cr - d;
if (overlap <= 0) {
return -1;
}
// 중심이 정확히 겹치면 방향을 정할 수 없다 — 위로 민다
const nx = d > 1e-9 ? dx / d : 0;
const ny = d > 1e-9 ? dy / d : -1;
b.x += nx * overlap;
b.y += ny * overlap;
contact.nx = nx;
contact.ny = ny;
contact.px = cx + nx * cr;
contact.py = cy + ny * cr;
const vn = b.vx * nx + b.vy * ny;
if (vn >= 0) {
return 0;
}
b.vx -= (1 + e) * vn * nx;
b.vy -= (1 + e) * vn * ny;
return -vn;
}
// 선분 위 가장 가까운 점 — 공 중심에서 선분으로 내린 수선의 발. t 는 0(시작점)~1(끝점)로 자른다
function closestOnSegment(px, py, ax, ay, bx, by) {
const ex = bx - ax;
const ey = by - ay;
const len2 = ex * ex + ey * ey;
const t = len2 > 0 ? clamp(((px - ax) * ex + (py - ay) * ey) / len2, 0, 1) : 0;
return [ax + ex * t, ay + ey * t, t];
}
// 원-선분 충돌 — 가장 가까운 점까지 거리가 (반지름 + 선 두께의 반)보다 짧으면 겹친 만큼 밀어낸다.
// 선분이 움직이면(도는 Flipper·풍차 막대) 접점의 속도(svx, svy)에 대한 상대 속도로 되튐을 잰다.
// grip 은 이번 걸음에 접선 방향 상대 속도에서 덜어 내는 몫 — 0 이면 미끄럼, 07 구름 마찰은 0 보다 크다
function hitSegment(b, ax, ay, bx, by, half, e, svx, svy, grip) {
const c = closestOnSegment(b.x, b.y, ax, ay, bx, by);
const dx = b.x - c[0];
const dy = b.y - c[1];
const d = Math.hypot(dx, dy);
const overlap = b.r + half - d;
if (overlap <= 0) {
return -1;
}
let nx = 0;
let ny = -1;
if (d > 1e-9) {
nx = dx / d;
ny = dy / d;
}
else {
// 중심이 선 위에 올라탔다 — 선분의 왼쪽 법선으로 민다
const L = Math.hypot(bx - ax, by - ay) || 1;
nx = (by - ay) / L;
ny = -(bx - ax) / L;
}
b.x += nx * overlap;
b.y += ny * overlap;
contact.nx = nx;
contact.ny = ny;
contact.px = c[0];
contact.py = c[1];
const rvx = b.vx - svx;
const rvy = b.vy - svy;
const vn = rvx * nx + rvy * ny;
if (vn >= 0) {
return 0;
}
const tvx = (rvx - vn * nx) * (1 - grip);
const tvy = (rvy - vn * ny) * (1 - grip);
b.vx = svx + tvx - e * vn * nx;
b.vy = svy + tvy - e * vn * ny;
return -vn;
}
// 움직이지 않는 벽 묶음 — 선분 하나하나에 hitSegment
function hitWalls(b, segs, e) {
for (let i = 0; i < segs.length; i += 1) {
const s = segs[i];
hitSegment(b, s[0], s[1], s[2], s[3], 0, e, 0, 0, 0);
}
}
// 공-공 충돌 — 같은 무게. 겹친 깊이를 반씩 나눠 밀어내고, 법선 방향 속도를 되튐 계수만큼 주고받는다
function hitBalls(a, b, e) {
const dx = b.x - a.x;
const dy = b.y - a.y;
const d = Math.hypot(dx, dy);
const overlap = a.r + b.r - d;
if (overlap <= 0) {
return -1;
}
const nx = d > 1e-9 ? dx / d : 1;
const ny = d > 1e-9 ? dy / d : 0;
a.x -= nx * overlap * 0.5;
a.y -= ny * overlap * 0.5;
b.x += nx * overlap * 0.5;
b.y += ny * overlap * 0.5;
const vn = (b.vx - a.vx) * nx + (b.vy - a.vy) * ny;
if (vn >= 0) {
return 0;
}
const j = -(1 + e) * vn * 0.5;
a.vx -= j * nx;
a.vy -= j * ny;
b.vx += j * nx;
b.vy += j * ny;
return -vn;
}
function pushTrail(b, n) {
b.trail.push(b.x, b.y);
while (b.trail.length > n * 2) {
b.trail.splice(0, 2);
}
}
const canvasEl = root.querySelector('[data-role="canvas"]');
const statusEl = root.querySelector('[data-role="status"]');
const ctxRaw = canvasEl ? canvasEl.getContext('2d') : null;
if (!canvasEl || !ctxRaw || !statusEl) {
return;
}
const cv = canvasEl;
const ctx = ctxRaw;
const status = statusEl;
const reduceQuery = window.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)');
// 페이지를 연 채 동작 줄이기 설정을 바꿔도 꼬리의 change 리스너가 이 값을 다시 읽는다
let still = reduceQuery.matches;
// 자동 시연 중인가 — 사람이 버튼을 처음 누르는 순간 시연(가상 입력·같은 판 되풀이)을 멈추고 결과를 읽어 주기 시작한다
let demo = root.classList.contains('is-demo');
// 지금 판의 시드와 시각(ms). 시각은 16ms 고정 스텝으로만 는다
let seed = 0;
let clock = 0;
// 화면 배율 — 논리 1px 이 화면 CSS px 몇 개인가. 그릴 때만 쓰고 물리 계산에는 넣지 않는다
let viewScale = 1;
function wake() {
if (!demo) {
return;
}
demo = false;
root.classList.remove('is-demo');
status.setAttribute('aria-live', 'polite');
}
function say(text) {
if (status.textContent !== text) {
status.textContent = text;
}
}
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);
const cssW = cv.getBoundingClientRect().width || W;
viewScale = cssW / W;
const k = viewScale * dpr;
cv.width = Math.max(1, Math.round(W * k));
cv.height = Math.max(1, Math.round(H * k));
// 그릴 때만 논리 좌표 → 화소 배율을 곱한다
ctx.setTransform(k, 0, 0, k, 0, 0);
}
function clearStage() {
const g = ctx.createLinearGradient(0, 0, 0, H);
g.addColorStop(0, rgba(BG, 1));
g.addColorStop(1, rgba(BG_LOW, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, 0, W, H);
}
// 머리 띠 — 상태 줄과 버튼 뒤의 어두운 띠. 판을 다 그린 뒤 맨 위에 덮는다
function drawBand() {
ctx.fillStyle = rgba(BAND, 0.92);
ctx.fillRect(0, 0, W, HEADER);
}
function strokeSeg(s, width, c, a) {
ctx.lineCap = 'round';
ctx.strokeStyle = rgba(c, a);
ctx.lineWidth = width;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(s[0], s[1]);
ctx.lineTo(s[2], s[3]);
ctx.stroke();
}
// 꼬리 — 지나온 자리를 이을수록 굵고 진하게
function drawTrail(b, c, width) {
const t = b.trail;
const n = t.length / 2;
ctx.lineCap = 'round';
for (let i = 1; i < n; i += 1) {
const k = i / n;
ctx.strokeStyle = rgba(c, 0.55 * k);
ctx.lineWidth = width * k;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(t[i * 2 - 2], t[i * 2 - 1]);
ctx.lineTo(t[i * 2], t[i * 2 + 1]);
ctx.stroke();
}
}
// 공 — 바닥 그림자 → 왼쪽 위가 밝은 둥근 몸통 → 진한 테두리 → 이름표 글자
function drawBall(b) {
ctx.fillStyle = 'rgba(0,0,0,0.3)';
ctx.beginPath();
ctx.arc(b.x + 2, b.y + 3, b.r, 0, TAU);
ctx.fill();
const g = ctx.createRadialGradient(b.x - b.r * 0.35, b.y - b.r * 0.4, b.r * 0.1, b.x, b.y, b.r);
g.addColorStop(0, rgba(mixRGB(b.color, CREAM, 0.75), 1));
g.addColorStop(1, rgba(b.color, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.beginPath();
ctx.arc(b.x, b.y, b.r, 0, TAU);
ctx.fill();
ctx.lineWidth = 1.5;
ctx.strokeStyle = rgba(INK, 0.6);
ctx.stroke();
if (b.label) {
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.font = '700 ' + Math.round(b.r * 1.25) + 'px ' + FONT_FAMILY;
ctx.textAlign = 'center';
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillText(b.label, b.x, b.y + 0.5);
}
}
function drawText(text, x, y, size, c, a, align) {
ctx.fillStyle = rgba(c, a);
ctx.font = '600 ' + size + 'px ' + FONT_FAMILY;
ctx.textAlign = align;
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillText(text, x, y);
}
// 06 풍차 막대 — 일정한 빠르기로 도는 막대의 접점마다 회전으로 생긴 속도(각속도 × 축까지 거리)를 상대 속도에 넣는다
// 회전 빠르기(라디안/초) — 둘째 풍차는 반대로 돈다
const ROTOR_SPEED = 6;
// 풍차 하나의 날개 수
const ROTOR_ARMS = 3;
// At 날개 끝까지(px)
const ROTOR_LENGTH = 58;
const ROTOR_HALF = 4;
const HUB_R = 8;
const GRAVITY = 560;
const BALL_COUNT = 7;
const BALL_R = 7;
const RESTITUTION = 0.55;
const SUBSTEPS = 5;
const MAX_SPEED = 1200;
const SPAWN_GAP_MS = 180;
const DEMO_SEED = 4766;
const SETTLE_TICKS = 200;
const rotors = [{ x: 168, y: 138, dir: 1, angle: 0, glow: [] }, { x: 312, y: 196, dir: -1, angle: 0, glow: [] }];
const walls = [[40, 34, 40, 300], [440, 34, 440, 300]];
let rng = makeRng(1);
let balls = [];
let waitMs = [];
// 마지막으로 맞은 순간 — At 접점까지 거리와 맞은 직후 빠르기
let lastR = 0;
let lastV = 0;
function armTip(r, k) {
const a = r.angle + k * TAU / ROTOR_ARMS;
return [r.x + Math.cos(a) * ROTOR_LENGTH, r.y + Math.sin(a) * ROTOR_LENGTH];
}
function spawn(b) {
b.x = 60 + rng() * 360;
b.y = 40;
b.vx = (rng() - 0.5) * 80;
b.vy = 0;
b.trail = [];
b.out = false;
}
function onRestart() {
rng = makeRng(seed);
balls = [];
waitMs = [];
for (let i = 0; i < BALL_COUNT; i += 1) {
const b = makeBall(0, 0, BALL_R, BALL_COLORS[i % BALL_COLORS.length], '');
spawn(b);
// 처음에는 차례로 — 공마다 SPAWN_GAP_MS 씩 늦게 나온다
b.out = i > 0;
balls.push(b);
waitMs.push(i * SPAWN_GAP_MS);
}
for (let i = 0; i < rotors.length; i += 1) {
rotors[i].angle = i * 0.6;
rotors[i].glow = [];
for (let k = 0; k < ROTOR_ARMS; k += 1) {
rotors[i].glow.push(0);
}
}
lastR = 0;
lastV = 0;
}
// 날개와 공 — 날개 위 가장 가까운 점의 회전 속도를 접점 속도로
function hitArm(b, r, k) {
const w = r.dir * ROTOR_SPEED;
const tip = armTip(r, k);
const c = closestOnSegment(b.x, b.y, r.x, r.y, tip[0], tip[1]);
const rx = c[0] - r.x;
const ry = c[1] - r.y;
const vn = hitSegment(b, r.x, r.y, tip[0], tip[1], ROTOR_HALF, RESTITUTION, -w * ry, w * rx, 0);
if (vn > 0) {
lastR = Math.hypot(rx, ry);
lastV = Math.hypot(b.vx, b.vy);
r.glow[k] = 1;
}
}
function step() {
const hs = DT / SUBSTEPS;
for (let s = 0; s < SUBSTEPS; s += 1) {
for (let i = 0; i < rotors.length; i += 1) {
rotors[i].angle += rotors[i].dir * ROTOR_SPEED * hs;
}
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) {
if (!balls[i].out) {
integrate(balls[i], 0, GRAVITY, hs);
}
}
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) {
for (let j = i + 1; j < balls.length; j += 1) {
if (!balls[i].out && !balls[j].out) {
hitBalls(balls[i], balls[j], RESTITUTION);
}
}
}
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) {
const b = balls[i];
if (b.out) {
continue;
}
for (let q = 0; q < rotors.length; q += 1) {
const r = rotors[q];
for (let k = 0; k < ROTOR_ARMS; k += 1) {
hitArm(b, r, k);
}
hitCircle(b, r.x, r.y, HUB_R, RESTITUTION);
}
hitWalls(b, walls, RESTITUTION);
capSpeed(b, MAX_SPEED);
}
}
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) {
const b = balls[i];
if (b.out) {
waitMs[i] -= FIXED_DT;
if (waitMs[i] <= 0) {
spawn(b);
}
continue;
}
pushTrail(b, 16);
if (b.y > H + 14 || b.y < -40) {
b.out = true;
waitMs[i] = SPAWN_GAP_MS;
}
}
for (let i = 0; i < rotors.length; i += 1) {
for (let k = 0; k < ROTOR_ARMS; k += 1) {
rotors[i].glow[k] *= 0.9;
}
}
}
function finished() { return false; }
function onControl(role, down) {
if (role === 'redraw' && down) {
seed += 1;
restart();
}
}
function drawRotor(r) {
// 잔상 — 한 틱 전·두 틱 전 각도의 날개를 옅게(회전 방향 반대쪽으로 남는다)
for (let g = 3; g >= 1; g -= 1) {
const back = r.angle - r.dir * ROTOR_SPEED * DT * g * 1.5;
for (let k = 0; k < ROTOR_ARMS; k += 1) {
const a = back + k * TAU / ROTOR_ARMS;
strokeSeg([r.x, r.y, r.x + Math.cos(a) * ROTOR_LENGTH, r.y + Math.sin(a) * ROTOR_LENGTH], ROTOR_HALF * 2, LILAC, 0.1 * (4 - g));
}
}
for (let k = 0; k < ROTOR_ARMS; k += 1) {
const tip = armTip(r, k);
strokeSeg([r.x, r.y, tip[0], tip[1]], ROTOR_HALF * 2, mixRGB(PEACH, LEMON, r.glow[k]), 1);
ctx.fillStyle = rgba(CREAM, 1);
ctx.beginPath();
ctx.arc(tip[0], tip[1], ROTOR_HALF + 1, 0, TAU);
ctx.fill();
}
ctx.fillStyle = rgba(CREAM, 1);
ctx.beginPath();
ctx.arc(r.x, r.y, HUB_R, 0, TAU);
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(INK, 0.5);
ctx.beginPath();
ctx.arc(r.x, r.y, 3, 0, TAU);
ctx.fill();
}
function draw() {
clearStage();
for (let i = 0; i < walls.length; i += 1) {
strokeSeg(walls[i], 4, CREAM, 0.5);
}
for (let i = 0; i < rotors.length; i += 1) {
// 날개 끝이 그리는 원 — 끝의 빠르기 = ROTOR_SPEED × ROTOR_LENGTH
ctx.setLineDash([3, 6]);
ctx.strokeStyle = rgba(GUIDE, 0.8);
ctx.lineWidth = 1.5;
ctx.beginPath();
ctx.arc(rotors[i].x, rotors[i].y, ROTOR_LENGTH, 0, TAU);
ctx.stroke();
ctx.setLineDash([]);
}
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) {
if (!balls[i].out) {
drawTrail(balls[i], balls[i].color, balls[i].r * 1.3);
}
}
for (let i = 0; i < rotors.length; i += 1) {
drawRotor(rotors[i]);
}
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) {
if (!balls[i].out) {
drawBall(balls[i]);
}
}
drawBand();
}
function stateText() {
if (lastV > 0) {
return 'Struck ' + Math.round(lastR) + ' px from the hub, flew off at ' + Math.round(lastV) + ' px/s';
}
return 'Two windmill bars are spinning';
}
// ── 공통 꼬리: 시계·버튼·동작 줄이기·정리 ──
// 결과를 보여 준 시간(ms) — 시연 중 판이 끝나면 LOOP_HOLD_MS 뒤 같은 시드로 다시 돈다
let holdMs = 0;
function restart() {
clock = 0;
holdMs = 0;
onRestart();
}
// 한 틱 — 시뮬레이션 시각을 16ms 올리고 항목 계산(step)을 한 번 돌린다
function tick() {
clock += FIXED_DT;
step();
if (demo && !still && finished()) {
holdMs += FIXED_DT;
if (holdMs >= LOOP_HOLD_MS) {
restart();
}
}
}
function render() {
draw();
say(stateText());
}
// 동작 줄이기 — 같은 시드 판을 화면에 그리지 않고 끝까지(끝이 없는 장면은 SETTLE_TICKS 틱까지) 계산한 뒤 마지막 장면만 그린다
function settle() {
for (let k = 0; k < SETTLE_TICKS; k += 1) {
clock += FIXED_DT;
step();
if (finished()) {
break;
}
}
}
// 입력 한 번 뒤 — 동작 줄이기면 그 입력이 낳은 결과까지 바로 계산해 그린다
function after() {
if (still) {
settle();
}
render();
}
function control(role, down) {
wake();
onControl(role, down);
after();
}
// 리스너는 한 묶음으로 달고 정리할 때 한 번에 뗀다
const off = new AbortController();
// 버튼 — data-role 을 항목의 onControl 에 넘긴다. data-hold 가 있으면 누르고 있는 동안 true, 떼면 false
const buttons = Array.from(root.querySelectorAll('button[data-role]'));
buttons.forEach(function (btn) {
const role = btn.getAttribute('data-role') || '';
if (!btn.hasAttribute('data-hold')) {
// 한 번 누르는 버튼 — 마우스·손가락·Enter·Space 모두 click 하나로 들어온다
btn.addEventListener('click', function () { control(role, true); }, { signal: off.signal });
return;
}
let down = false;
function setHeld(v) {
if (down === v) {
return;
}
down = v;
btn.classList.toggle('is-held', v);
control(role, v);
}
// 누르고 있는 버튼 — 손가락·마우스는 pointerdown·up, 키보드는 Space·Enter 의 keydown·keyup
btn.addEventListener('pointerdown', function (ev) {
if (ev.button !== 0) {
return;
}
btn.setPointerCapture(ev.pointerId);
setHeld(true);
}, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('pointerup', function () { setHeld(false); }, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('pointercancel', function () { setHeld(false); }, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('lostpointercapture', function () { setHeld(false); }, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('keydown', function (ev) {
if (ev.key !== ' ' && ev.key !== 'Enter') {
return;
}
ev.preventDefault();
setHeld(true);
}, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('keyup', function (ev) {
if (ev.key !== ' ' && ev.key !== 'Enter') {
return;
}
ev.preventDefault();
setHeld(false);
}, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('blur', function () { setHeld(false); }, { signal: off.signal });
// 길게 누를 때 뜨는 메뉴를 막는다
btn.addEventListener('contextmenu', function (ev) { ev.preventDefault(); }, { signal: off.signal });
});
function onResize() {
fitCanvas();
render();
}
fitCanvas();
window.addEventListener('resize', onResize, { signal: off.signal });
let rafId = 0;
let lastTs = -1;
let acc = 0;
function frame(ts) {
if (still) {
rafId = 0;
return;
}
if (lastTs < 0) {
lastTs = ts;
}
// 탭이 숨었다 돌아와도 한 번에 100ms 까지만 따라잡는다 — 순간이동 대신 이어서 움직인다
acc += Math.min(ts - lastTs, 100);
lastTs = ts;
let n = 0;
while (acc >= FIXED_DT && n < 6) {
tick();
acc -= FIXED_DT;
n += 1;
}
render();
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function startLoop() {
if (rafId) {
return;
}
lastTs = -1;
acc = 0;
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
// 동작 줄이기 설정이 페이지를 연 채 바뀌면 — 켜지면 루프를 멈추고 같은 시드 판의 마지막 장면을, 꺼지면 루프를 다시 돈다
function onMotionPref() {
still = reduceQuery.matches;
if (still) {
if (rafId) {
window.cancelAnimationFrame(rafId);
rafId = 0;
}
if (demo) {
restart();
}
after();
}
else {
startLoop();
}
}
reduceQuery.addEventListener('change', onMotionPref, { signal: off.signal });
seed = DEMO_SEED;
restart();
// probe-hook
if (still) {
settle();
render();
}
else {
render();
startLoop();
}
return function () {
window.cancelAnimationFrame(rafId);
off.abort();
};
})();// WindmillRotorObstacle - vanilla 판(06-pb-windmill-rotor-obstacle) 의 React 포트. 같은 계산을 useEffect 안에서 돌린다.
import { useEffect, useRef } from "react";
import styles from "./WindmillRotorObstacle.module.scss";
const cx = (s: string): string => s.split(" ").map((n) => styles[n] ?? n).join(" ");
export default function WindmillRotorObstacle() {
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];
type Seg = [number, number, number, number];
// 논리 무대 — 물리는 화면 폭과 상관없이 이 480×300 좌표에서만 돈다. 화면이 넓든 좁든 그릴 때만 배율을 곱한다
const W = 480;
const H = 300;
// 한 틱 = 16ms 고정. 실제 프레임 간격이 흔들려도 계산은 같은 걸음으로만 나아간다
const FIXED_DT = 16;
const DT = FIXED_DT / 1000;
const TAU = Math.PI * 2;
// 머리 띠 높이(논리 px) — 상태 줄과 버튼이 이 띠 위에 겹친다
const HEADER = 30;
// 시연이 끝난 판을 이만큼(ms) 보여 준 뒤 같은 시드로 처음부터 다시 돈다
const LOOP_HOLD_MS = 1600;
// 파스텔 팔레트 — 어두운 판 위에 밝은 공·핀을 얹어 명도 차로 움직임이 읽힌다
const BG: RGB = [30, 27, 48];
const BG_LOW: RGB = [46, 39, 70];
const BAND: RGB = [20, 18, 32];
const GUIDE: RGB = [104, 94, 140];
const CREAM: RGB = [255, 248, 234];
const SKY: RGB = [146, 208, 255];
const PINK: RGB = [255, 172, 200];
const MINT: RGB = [144, 232, 202];
const LILAC: RGB = [202, 182, 255];
const PEACH: RGB = [255, 208, 172];
const LEMON: RGB = [250, 234, 156];
const AQUA: RGB = [156, 238, 236];
const CORAL: RGB = [255, 184, 166];
const INK: RGB = [28, 24, 40];
const BALL_COLORS: RGB[] = [PEACH, MINT, SKY, PINK, LILAC, LEMON, AQUA, CORAL, CREAM];
// 공 이름표 — 실제 사람 이름 대신 글자
const LABELS: string[] = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I'];
const FONT_FAMILY = '"Segoe UI", "Malgun Gothic", "Hiragino Sans", "Noto Sans KR", 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 출발 자리·같은 결과가 다시 나온다 (32비트 정수 섞기)
function makeRng(seedValue: number): () => number {
let s = seedValue >>> 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;
};
}
// 공 — 자리(x, y)·속도(vx, vy, px/s)·반지름. trail 은 지나온 자리(x, y 를 번갈아), slow 는 거의 멈춰 있던 시간(ms),
// finishMs 는 결승선을 지난 시각(ms, 아직이면 -1), mul 은 공마다 다른 계수(07 구름 마찰), out 은 판 밖에서 쉬는 중
type Ball = { x: number; y: number; vx: number; vy: number; r: number; color: RGB; label: string; trail: number[]; slow: number; finishMs: number; mul: number; out: boolean };
function makeBall(x: number, y: number, r: number, color: RGB, label: string): Ball {
return { x: x, y: y, vx: 0, vy: 0, r: r, color: color, label: label, trail: [], slow: 0, finishMs: -1, mul: 1, out: false };
}
// 속도를 먼저 갱신하는 적분 — 이번 걸음의 힘(중력)으로 속도를 바꾼 뒤, 그 새 속도로 자리를 옮긴다. h 는 초
function integrate(b: Ball, gx: number, gy: number, h: number): void {
b.vx += gx * h;
b.vy += gy * h;
b.x += b.vx * h;
b.y += b.vy * h;
}
function capSpeed(b: Ball, max: number): void {
const s = Math.hypot(b.vx, b.vy);
if (s > max) { b.vx *= max / s; b.vy *= max / s; }
}
// 마지막 충돌 — 법선(공 쪽을 향함)과 닿은 자리. 범퍼·키커가 이 법선 방향으로 덧힘을 준다
const contact = { nx: 0, ny: -1, px: 0, py: 0 };
// 원-원 충돌(움직이지 않는 원: 핀·범퍼) — 겹친 깊이만큼 법선 방향 바깥으로 밀어내고,
// 법선 방향 속도를 되튐 계수 e 만큼 뒤집는다. 돌려주는 값: 안 닿음 -1 · 닿았지만 멀어지는 중 0 · 다가오던 빠르기(px/s)
function hitCircle(b: Ball, cx: number, cy: number, cr: number, e: number): number {
const dx = b.x - cx;
const dy = b.y - cy;
const d = Math.hypot(dx, dy);
const overlap = b.r + cr - d;
if (overlap <= 0) { return -1; }
// 중심이 정확히 겹치면 방향을 정할 수 없다 — 위로 민다
const nx = d > 1e-9 ? dx / d : 0;
const ny = d > 1e-9 ? dy / d : -1;
b.x += nx * overlap;
b.y += ny * overlap;
contact.nx = nx;
contact.ny = ny;
contact.px = cx + nx * cr;
contact.py = cy + ny * cr;
const vn = b.vx * nx + b.vy * ny;
if (vn >= 0) { return 0; }
b.vx -= (1 + e) * vn * nx;
b.vy -= (1 + e) * vn * ny;
return -vn;
}
// 선분 위 가장 가까운 점 — 공 중심에서 선분으로 내린 수선의 발. t 는 0(시작점)~1(끝점)로 자른다
function closestOnSegment(px: number, py: number, ax: number, ay: number, bx: number, by: number): [number, number, number] {
const ex = bx - ax;
const ey = by - ay;
const len2 = ex * ex + ey * ey;
const t = len2 > 0 ? clamp(((px - ax) * ex + (py - ay) * ey) / len2, 0, 1) : 0;
return [ax + ex * t, ay + ey * t, t];
}
// 원-선분 충돌 — 가장 가까운 점까지 거리가 (반지름 + 선 두께의 반)보다 짧으면 겹친 만큼 밀어낸다.
// 선분이 움직이면(도는 플리퍼·풍차 막대) 접점의 속도(svx, svy)에 대한 상대 속도로 되튐을 잰다.
// grip 은 이번 걸음에 접선 방향 상대 속도에서 덜어 내는 몫 — 0 이면 미끄럼, 07 구름 마찰은 0 보다 크다
function hitSegment(b: Ball, ax: number, ay: number, bx: number, by: number, half: number, e: number, svx: number, svy: number, grip: number): number {
const c = closestOnSegment(b.x, b.y, ax, ay, bx, by);
const dx = b.x - c[0];
const dy = b.y - c[1];
const d = Math.hypot(dx, dy);
const overlap = b.r + half - d;
if (overlap <= 0) { return -1; }
let nx = 0;
let ny = -1;
if (d > 1e-9) {
nx = dx / d;
ny = dy / d;
} else {
// 중심이 선 위에 올라탔다 — 선분의 왼쪽 법선으로 민다
const L = Math.hypot(bx - ax, by - ay) || 1;
nx = (by - ay) / L;
ny = -(bx - ax) / L;
}
b.x += nx * overlap;
b.y += ny * overlap;
contact.nx = nx;
contact.ny = ny;
contact.px = c[0];
contact.py = c[1];
const rvx = b.vx - svx;
const rvy = b.vy - svy;
const vn = rvx * nx + rvy * ny;
if (vn >= 0) { return 0; }
const tvx = (rvx - vn * nx) * (1 - grip);
const tvy = (rvy - vn * ny) * (1 - grip);
b.vx = svx + tvx - e * vn * nx;
b.vy = svy + tvy - e * vn * ny;
return -vn;
}
// 움직이지 않는 벽 묶음 — 선분 하나하나에 hitSegment
function hitWalls(b: Ball, segs: Seg[], e: number): void {
for (let i = 0; i < segs.length; i += 1) {
const s = segs[i];
hitSegment(b, s[0], s[1], s[2], s[3], 0, e, 0, 0, 0);
}
}
// 공-공 충돌 — 같은 무게. 겹친 깊이를 반씩 나눠 밀어내고, 법선 방향 속도를 되튐 계수만큼 주고받는다
function hitBalls(a: Ball, b: Ball, e: number): number {
const dx = b.x - a.x;
const dy = b.y - a.y;
const d = Math.hypot(dx, dy);
const overlap = a.r + b.r - d;
if (overlap <= 0) { return -1; }
const nx = d > 1e-9 ? dx / d : 1;
const ny = d > 1e-9 ? dy / d : 0;
a.x -= nx * overlap * 0.5;
a.y -= ny * overlap * 0.5;
b.x += nx * overlap * 0.5;
b.y += ny * overlap * 0.5;
const vn = (b.vx - a.vx) * nx + (b.vy - a.vy) * ny;
if (vn >= 0) { return 0; }
const j = -(1 + e) * vn * 0.5;
a.vx -= j * nx;
a.vy -= j * ny;
b.vx += j * nx;
b.vy += j * ny;
return -vn;
}
// 움직이지 않는 둥근 기둥(핀·표적) — glow 는 맞은 뒤 번지는 빛(0~1)
type Peg = { x: number; y: number; glow: number };
function pushTrail(b: Ball, n: number): void {
b.trail.push(b.x, b.y);
while (b.trail.length > n * 2) { b.trail.splice(0, 2); }
}
const canvasEl = root.querySelector('[data-role="canvas"]') as HTMLCanvasElement | null;
const statusEl = root.querySelector('[data-role="status"]') as HTMLElement | null;
const ctxRaw = canvasEl ? canvasEl.getContext('2d') : null;
if (!canvasEl || !ctxRaw || !statusEl) { return; }
const cv: HTMLCanvasElement = canvasEl;
const ctx: CanvasRenderingContext2D = ctxRaw;
const status: HTMLElement = statusEl;
const reduceQuery = window.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)');
// 페이지를 연 채 동작 줄이기 설정을 바꿔도 꼬리의 change 리스너가 이 값을 다시 읽는다
let still = reduceQuery.matches;
// 자동 시연 중인가 — 사람이 버튼을 처음 누르는 순간 시연(가상 입력·같은 판 되풀이)을 멈추고 결과를 읽어 주기 시작한다
let demo = root.classList.contains('is-demo');
// 지금 판의 시드와 시각(ms). 시각은 16ms 고정 스텝으로만 는다
let seed = 0;
let clock = 0;
// 화면 배율 — 논리 1px 이 화면 CSS px 몇 개인가. 그릴 때만 쓰고 물리 계산에는 넣지 않는다
let viewScale = 1;
function wake(): void {
if (!demo) { return; }
demo = false;
root.classList.remove('is-demo');
status.setAttribute('aria-live', 'polite');
}
function say(text: string): void {
if (status.textContent !== text) { status.textContent = text; }
}
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);
const cssW = cv.getBoundingClientRect().width || W;
viewScale = cssW / W;
const k = viewScale * dpr;
cv.width = Math.max(1, Math.round(W * k));
cv.height = Math.max(1, Math.round(H * k));
// 그릴 때만 논리 좌표 → 화소 배율을 곱한다
ctx.setTransform(k, 0, 0, k, 0, 0);
}
function clearStage(): void {
const g = ctx.createLinearGradient(0, 0, 0, H);
g.addColorStop(0, rgba(BG, 1));
g.addColorStop(1, rgba(BG_LOW, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, 0, W, H);
}
// 머리 띠 — 상태 줄과 버튼 뒤의 어두운 띠. 판을 다 그린 뒤 맨 위에 덮는다
function drawBand(): void {
ctx.fillStyle = rgba(BAND, 0.92);
ctx.fillRect(0, 0, W, HEADER);
}
function strokeSeg(s: Seg, width: number, c: RGB, a: number): void {
ctx.lineCap = 'round';
ctx.strokeStyle = rgba(c, a);
ctx.lineWidth = width;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(s[0], s[1]);
ctx.lineTo(s[2], s[3]);
ctx.stroke();
}
// 꼬리 — 지나온 자리를 이을수록 굵고 진하게
function drawTrail(b: Ball, c: RGB, width: number): void {
const t = b.trail;
const n = t.length / 2;
ctx.lineCap = 'round';
for (let i = 1; i < n; i += 1) {
const k = i / n;
ctx.strokeStyle = rgba(c, 0.55 * k);
ctx.lineWidth = width * k;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(t[i * 2 - 2], t[i * 2 - 1]);
ctx.lineTo(t[i * 2], t[i * 2 + 1]);
ctx.stroke();
}
}
// 공 — 바닥 그림자 → 왼쪽 위가 밝은 둥근 몸통 → 진한 테두리 → 이름표 글자
function drawBall(b: Ball): void {
ctx.fillStyle = 'rgba(0,0,0,0.3)';
ctx.beginPath();
ctx.arc(b.x + 2, b.y + 3, b.r, 0, TAU);
ctx.fill();
const g = ctx.createRadialGradient(b.x - b.r * 0.35, b.y - b.r * 0.4, b.r * 0.1, b.x, b.y, b.r);
g.addColorStop(0, rgba(mixRGB(b.color, CREAM, 0.75), 1));
g.addColorStop(1, rgba(b.color, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.beginPath();
ctx.arc(b.x, b.y, b.r, 0, TAU);
ctx.fill();
ctx.lineWidth = 1.5;
ctx.strokeStyle = rgba(INK, 0.6);
ctx.stroke();
if (b.label) {
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.font = '700 ' + Math.round(b.r * 1.25) + 'px ' + FONT_FAMILY;
ctx.textAlign = 'center';
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillText(b.label, b.x, b.y + 0.5);
}
}
function drawText(text: string, x: number, y: number, size: number, c: RGB, a: number, align: CanvasTextAlign): void {
ctx.fillStyle = rgba(c, a);
ctx.font = '600 ' + size + 'px ' + FONT_FAMILY;
ctx.textAlign = align;
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillText(text, x, y);
}
// 06 풍차 막대 — 일정한 빠르기로 도는 막대의 접점마다 회전으로 생긴 속도(각속도 × 축까지 거리)를 상대 속도에 넣는다
// 회전 빠르기(라디안/초) — 둘째 풍차는 반대로 돈다
const ROTOR_SPEED = 6;
// 풍차 하나의 날개 수
const ROTOR_ARMS = 3;
// 축에서 날개 끝까지(px)
const ROTOR_LENGTH = 58;
const ROTOR_HALF = 4;
const HUB_R = 8;
const GRAVITY = 560;
const BALL_COUNT = 7;
const BALL_R = 7;
const RESTITUTION = 0.55;
const SUBSTEPS = 5;
const MAX_SPEED = 1200;
const SPAWN_GAP_MS = 180;
const DEMO_SEED = 4766;
const SETTLE_TICKS = 200;
type Rotor = { x: number; y: number; dir: number; angle: number; glow: number[] };
const rotors: Rotor[] = [{ x: 168, y: 138, dir: 1, angle: 0, glow: [] }, { x: 312, y: 196, dir: -1, angle: 0, glow: [] }];
const walls: Seg[] = [[40, 34, 40, 300], [440, 34, 440, 300]];
let rng = makeRng(1);
let balls: Ball[] = [];
let waitMs: number[] = [];
// 마지막으로 맞은 순간 — 축에서 접점까지 거리와 맞은 직후 빠르기
let lastR = 0;
let lastV = 0;
function armTip(r: Rotor, k: number): Pt {
const a = r.angle + k * TAU / ROTOR_ARMS;
return [r.x + Math.cos(a) * ROTOR_LENGTH, r.y + Math.sin(a) * ROTOR_LENGTH];
}
function spawn(b: Ball): void {
b.x = 60 + rng() * 360;
b.y = 40;
b.vx = (rng() - 0.5) * 80;
b.vy = 0;
b.trail = [];
b.out = false;
}
function onRestart(): void {
rng = makeRng(seed);
balls = [];
waitMs = [];
for (let i = 0; i < BALL_COUNT; i += 1) {
const b = makeBall(0, 0, BALL_R, BALL_COLORS[i % BALL_COLORS.length], '');
spawn(b);
// 처음에는 차례로 — 공마다 SPAWN_GAP_MS 씩 늦게 나온다
b.out = i > 0;
balls.push(b);
waitMs.push(i * SPAWN_GAP_MS);
}
for (let i = 0; i < rotors.length; i += 1) {
rotors[i].angle = i * 0.6;
rotors[i].glow = [];
for (let k = 0; k < ROTOR_ARMS; k += 1) { rotors[i].glow.push(0); }
}
lastR = 0;
lastV = 0;
}
// 날개와 공 — 날개 위 가장 가까운 점의 회전 속도를 접점 속도로
function hitArm(b: Ball, r: Rotor, k: number): void {
const w = r.dir * ROTOR_SPEED;
const tip = armTip(r, k);
const c = closestOnSegment(b.x, b.y, r.x, r.y, tip[0], tip[1]);
const rx = c[0] - r.x;
const ry = c[1] - r.y;
const vn = hitSegment(b, r.x, r.y, tip[0], tip[1], ROTOR_HALF, RESTITUTION, -w * ry, w * rx, 0);
if (vn > 0) {
lastR = Math.hypot(rx, ry);
lastV = Math.hypot(b.vx, b.vy);
r.glow[k] = 1;
}
}
function step(): void {
const hs = DT / SUBSTEPS;
for (let s = 0; s < SUBSTEPS; s += 1) {
for (let i = 0; i < rotors.length; i += 1) { rotors[i].angle += rotors[i].dir * ROTOR_SPEED * hs; }
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) { if (!balls[i].out) { integrate(balls[i], 0, GRAVITY, hs); } }
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) {
for (let j = i + 1; j < balls.length; j += 1) {
if (!balls[i].out && !balls[j].out) { hitBalls(balls[i], balls[j], RESTITUTION); }
}
}
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) {
const b = balls[i];
if (b.out) { continue; }
for (let q = 0; q < rotors.length; q += 1) {
const r = rotors[q];
for (let k = 0; k < ROTOR_ARMS; k += 1) { hitArm(b, r, k); }
hitCircle(b, r.x, r.y, HUB_R, RESTITUTION);
}
hitWalls(b, walls, RESTITUTION);
capSpeed(b, MAX_SPEED);
}
}
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) {
const b = balls[i];
if (b.out) {
waitMs[i] -= FIXED_DT;
if (waitMs[i] <= 0) { spawn(b); }
continue;
}
pushTrail(b, 16);
if (b.y > H + 14 || b.y < -40) {
b.out = true;
waitMs[i] = SPAWN_GAP_MS;
}
}
for (let i = 0; i < rotors.length; i += 1) {
for (let k = 0; k < ROTOR_ARMS; k += 1) { rotors[i].glow[k] *= 0.9; }
}
}
function finished(): boolean { return false; }
function onControl(role: string, down: boolean): void {
if (role === 'redraw' && down) {
seed += 1;
restart();
}
}
function drawRotor(r: Rotor): void {
// 잔상 — 한 틱 전·두 틱 전 각도의 날개를 옅게(회전 방향 반대쪽으로 남는다)
for (let g = 3; g >= 1; g -= 1) {
const back = r.angle - r.dir * ROTOR_SPEED * DT * g * 1.5;
for (let k = 0; k < ROTOR_ARMS; k += 1) {
const a = back + k * TAU / ROTOR_ARMS;
strokeSeg([r.x, r.y, r.x + Math.cos(a) * ROTOR_LENGTH, r.y + Math.sin(a) * ROTOR_LENGTH], ROTOR_HALF * 2, LILAC, 0.1 * (4 - g));
}
}
for (let k = 0; k < ROTOR_ARMS; k += 1) {
const tip = armTip(r, k);
strokeSeg([r.x, r.y, tip[0], tip[1]], ROTOR_HALF * 2, mixRGB(PEACH, LEMON, r.glow[k]), 1);
ctx.fillStyle = rgba(CREAM, 1);
ctx.beginPath();
ctx.arc(tip[0], tip[1], ROTOR_HALF + 1, 0, TAU);
ctx.fill();
}
ctx.fillStyle = rgba(CREAM, 1);
ctx.beginPath();
ctx.arc(r.x, r.y, HUB_R, 0, TAU);
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(INK, 0.5);
ctx.beginPath();
ctx.arc(r.x, r.y, 3, 0, TAU);
ctx.fill();
}
function draw(): void {
clearStage();
for (let i = 0; i < walls.length; i += 1) { strokeSeg(walls[i], 4, CREAM, 0.5); }
for (let i = 0; i < rotors.length; i += 1) {
// 날개 끝이 그리는 원 — 끝의 빠르기 = ROTOR_SPEED × ROTOR_LENGTH
ctx.setLineDash([3, 6]);
ctx.strokeStyle = rgba(GUIDE, 0.8);
ctx.lineWidth = 1.5;
ctx.beginPath();
ctx.arc(rotors[i].x, rotors[i].y, ROTOR_LENGTH, 0, TAU);
ctx.stroke();
ctx.setLineDash([]);
}
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) { if (!balls[i].out) { drawTrail(balls[i], balls[i].color, balls[i].r * 1.3); } }
for (let i = 0; i < rotors.length; i += 1) { drawRotor(rotors[i]); }
for (let i = 0; i < balls.length; i += 1) { if (!balls[i].out) { drawBall(balls[i]); } }
drawBand();
}
function stateText(): string {
if (lastV > 0) { return '막대 축에서 ' + Math.round(lastR) + 'px 자리에 맞아 ' + Math.round(lastV) + 'px/s 로 튐'; }
return '풍차 막대 두 개가 도는 중';
}
// ── 공통 꼬리: 시계·버튼·동작 줄이기·정리 ──
// 결과를 보여 준 시간(ms) — 시연 중 판이 끝나면 LOOP_HOLD_MS 뒤 같은 시드로 다시 돈다
let holdMs = 0;
function restart(): void {
clock = 0;
holdMs = 0;
onRestart();
}
// 한 틱 — 시뮬레이션 시각을 16ms 올리고 항목 계산(step)을 한 번 돌린다
function tick(): void {
clock += FIXED_DT;
step();
if (demo && !still && finished()) {
holdMs += FIXED_DT;
if (holdMs >= LOOP_HOLD_MS) { restart(); }
}
}
function render(): void {
draw();
say(stateText());
}
// 동작 줄이기 — 같은 시드 판을 화면에 그리지 않고 끝까지(끝이 없는 장면은 SETTLE_TICKS 틱까지) 계산한 뒤 마지막 장면만 그린다
function settle(): void {
for (let k = 0; k < SETTLE_TICKS; k += 1) {
clock += FIXED_DT;
step();
if (finished()) { break; }
}
}
// 입력 한 번 뒤 — 동작 줄이기면 그 입력이 낳은 결과까지 바로 계산해 그린다
function after(): void {
if (still) { settle(); }
render();
}
function control(role: string, down: boolean): void {
wake();
onControl(role, down);
after();
}
// 리스너는 한 묶음으로 달고 정리할 때 한 번에 뗀다
const off = new AbortController();
// 버튼 — data-role 을 항목의 onControl 에 넘긴다. data-hold 가 있으면 누르고 있는 동안 true, 떼면 false
const buttons: HTMLButtonElement[] = Array.from(root.querySelectorAll<HTMLButtonElement>('button[data-role]'));
buttons.forEach(function (btn: HTMLButtonElement): void {
const role = btn.getAttribute('data-role') || '';
if (!btn.hasAttribute('data-hold')) {
// 한 번 누르는 버튼 — 마우스·손가락·Enter·Space 모두 click 하나로 들어온다
btn.addEventListener('click', function (): void { control(role, true); }, { signal: off.signal });
return;
}
let down = false;
function setHeld(v: boolean): void {
if (down === v) { return; }
down = v;
btn.classList.toggle('is-held', v);
control(role, v);
}
// 누르고 있는 버튼 — 손가락·마우스는 pointerdown·up, 키보드는 Space·Enter 의 keydown·keyup
btn.addEventListener('pointerdown', function (ev: PointerEvent): void {
if (ev.button !== 0) { return; }
btn.setPointerCapture(ev.pointerId);
setHeld(true);
}, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('pointerup', function (): void { setHeld(false); }, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('pointercancel', function (): void { setHeld(false); }, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('lostpointercapture', function (): void { setHeld(false); }, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('keydown', function (ev: KeyboardEvent): void {
if (ev.key !== ' ' && ev.key !== 'Enter') { return; }
ev.preventDefault();
setHeld(true);
}, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('keyup', function (ev: KeyboardEvent): void {
if (ev.key !== ' ' && ev.key !== 'Enter') { return; }
ev.preventDefault();
setHeld(false);
}, { signal: off.signal });
btn.addEventListener('blur', function (): void { setHeld(false); }, { signal: off.signal });
// 길게 누를 때 뜨는 메뉴를 막는다
btn.addEventListener('contextmenu', function (ev: Event): void { ev.preventDefault(); }, { signal: off.signal });
});
function onResize(): void {
fitCanvas();
render();
}
fitCanvas();
window.addEventListener('resize', onResize, { signal: off.signal });
let rafId = 0;
let lastTs = -1;
let acc = 0;
function frame(ts: number): void {
if (still) { rafId = 0; return; }
if (lastTs < 0) { lastTs = ts; }
// 탭이 숨었다 돌아와도 한 번에 100ms 까지만 따라잡는다 — 순간이동 대신 이어서 움직인다
acc += Math.min(ts - lastTs, 100);
lastTs = ts;
let n = 0;
while (acc >= FIXED_DT && n < 6) {
tick();
acc -= FIXED_DT;
n += 1;
}
render();
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function startLoop(): void {
if (rafId) { return; }
lastTs = -1;
acc = 0;
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
// 동작 줄이기 설정이 페이지를 연 채 바뀌면 — 켜지면 루프를 멈추고 같은 시드 판의 마지막 장면을, 꺼지면 루프를 다시 돈다
function onMotionPref(): void {
still = reduceQuery.matches;
if (still) {
if (rafId) { window.cancelAnimationFrame(rafId); rafId = 0; }
if (demo) { restart(); }
after();
} else {
startLoop();
}
}
reduceQuery.addEventListener('change', onMotionPref, { signal: off.signal });
seed = DEMO_SEED;
restart();
// probe-hook
if (still) {
settle();
render();
} else {
render();
startLoop();
}
return function (): void {
window.cancelAnimationFrame(rafId);
off.abort();
};
}, []);
return (
<div className={cx("pb") + " is-demo"} ref={rootRef}>
<canvas className={cx("pb__canvas")} data-role="canvas" width={480} height={300} aria-hidden="true"></canvas>
<div className={cx("pb__head")}>
<p className={cx("pb__status")} data-role="status" aria-live="off">풍차 막대 두 개가 도는 중</p>
<div className={cx("pb__controls")}>
<button type="button" className={cx("pb__btn")} data-role="redraw">다시 굴리기</button>
</div>
</div>
</div>
);
}06 Marbles Swept Off by a Spinning Windmill Bar — Measured area 28.824% · moving frames 23/23Original by GODRICH · SCSS and React ship in the zip · JavaScript Pinball Game: 9 Physics Scenes
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