02A Bubble Whose Film Drains Down, Thinning the Crown to Black as the Bottom Bands Climb

<main class="stage">
<div class="hs is-demo" id="hs">
  <canvas class="hs__canvas" data-role="canvas" width="480" height="300" tabindex="0" aria-label="A soap bubble whose film drains downward and thins from the crown, popping soon after the crown reaches black film. Press to fast-forward the drainage"></canvas>
  <p class="hs__status" data-role="status" aria-live="off">Film draining downward</p>
  <div class="hs__tools">
    <button class="hs__btn" data-role="new" type="button">New bubble</button>
    <button class="hs__btn" data-role="pause" type="button" aria-pressed="false">Pause</button>
  </div>
</div>
</main>

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.hs {
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}

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  height: 100%;
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}

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  outline: 2px solid rgba(255, 255, 255, .85);
  outline-offset: -6px;
}

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  bottom: $sp-3;
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  border-radius: $r-control;
  background: rgba(255, 255, 255, .85);
  color: $subject-ink;
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  font-size: 11px;
  line-height: 1.4;
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}

// 판은 오른쪽에 있다 — 버튼은 왼쪽 위 칸에 두고, 좁으면 줄을 바꿔 판을 덮지 않는다
.hs__tools {
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  left: $sp-3;
  top: $sp-3;
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  padding: $sp-1 $sp-3;
  border: 0;
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  background: rgba(255, 255, 255, .85);
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  font: inherit;
  font-weight: 500;
  font-size: 12px;
  line-height: 1.4;
  cursor: pointer;
  transition: background-color $dur-quick ease-out;
}

.hs__btn:hover {
  background: $subject-cream;
}

.hs__btn[aria-pressed="true"] {
  background: $subject-mint;
}

.hs__btn:focus-visible {
  outline: 2px solid rgba(255, 255, 255, .95);
  outline-offset: 2px;
}

// 손가락 가로 끌기는 이 캔버스가 받고, 세로 쓸기는 브라우저에 남겨 페이지 스크롤이 막히지 않게 한다
.hs__canvas { touch-action: pan-y; }

@media (max-width: 340px) {
  .hs__btn { font-size: 10px; padding: $sp-1 $sp-2; }
  .hs__status { font-size: 10px; padding: $sp-1 $sp-2; }
}

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}

html, body {
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  font-family: -apple-system, "Segoe UI", "Noto Sans KR", sans-serif;
  padding: clamp(8px, 4vw, 24px);
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.hs {
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  box-shadow: 0 14px 24px rgba(23, 20, 26, 0.32);
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.hs__btn {
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  padding: 4px 12px;
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  background: rgba(255, 255, 255, 0.85);
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  font-size: 12px;
  line-height: 1.4;
  cursor: pointer;
  transition: background-color 220ms ease-out;
}

.hs__btn:hover {
  background: #fff7e6;
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.hs__btn[aria-pressed=true] {
  background: #4cd4a6;
}

.hs__btn:focus-visible {
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@media (max-width: 340px) {
  .hs__btn {
    font-size: 10px;
    padding: 4px 8px;
  }
  .hs__status {
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    padding: 4px 8px;
  }
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@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
  .hs__btn {
    transition: none;
  }
}

(function () {
    const root = document.getElementById("hs");
    if (!root) return;
    const W = 480;
    const H = 300;
    const FIXED_DT = 16;
    // 파스텔 팔레트 — 어두운 무대 위에 밝은 막을 얹어 명도 차로 방울이 읽힌다 (막의 무지갯빛은 이 표가 아니라 두께 계산에서 나온다)
    const BG = [29, 26, 44];
    const DEEP = [44, 39, 64];
    const PAPER = [255, 248, 234];
    const INK = [58, 48, 76];
    const MINT = [126, 226, 192];
    const SKY = [124, 196, 255];
    const LILAC = [190, 164, 255];
    const PINK = [255, 160, 190];
    const PEACH = [255, 208, 168];
    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(c[0]) + ',' + Math.round(c[1]) + ',' + Math.round(c[2]) + ',' + clamp(a, 0, 1).toFixed(3) + ')';
    }
    function mix(a, b, k) { return [lerp(a[0], b[0], k), lerp(a[1], b[1], k), lerp(a[2], b[2], k)]; }
    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)');
    let still = reduceQuery.matches;
    // 자동 시연 중인가 — 사람이 처음 만지는 순간 시연을 멈추고 상태 줄을 읽어 주기 시작한다
    let demo = root.classList.contains('is-demo');
    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);
        cv.width = Math.round(W * dpr);
        cv.height = Math.round(H * dpr);
        ctx.setTransform(dpr, 0, 0, dpr, 0, 0);
    }
    function onResize() {
        fitCanvas();
        draw();
    }
    fitCanvas();
    window.addEventListener('resize', onResize);
    // 화면 좌표(CSS px) → 장면 좌표(480x300). 리사이즈 뒤에도 늘 현재 크기로 다시 잰다
    function toScene(ev) {
        const r = cv.getBoundingClientRect();
        return [((ev.clientX - r.left) / r.width) * W, ((ev.clientY - r.top) / r.height) * H];
    }
    // 시드 고정 난수 — 같은 시드면 같은 장면이 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;
        };
    }
    // 왼쪽 칸의 수치 — 이름표 한 줄 + 값 한 줄
    function panelRow(row, label, value) {
        const y = 112 + row * 34;
        ctx.textAlign = 'left';
        ctx.textBaseline = 'alphabetic';
        ctx.fillStyle = rgba(PAPER, 0.62);
        ctx.font = '500 11px sans-serif';
        ctx.fillText(label, 16, y);
        ctx.fillStyle = rgba(PAPER, 0.96);
        ctx.font = '700 15px sans-serif';
        ctx.fillText(value, 16, y + 18);
    }
    function clearStage() {
        ctx.fillStyle = rgba(BG, 1);
        ctx.fillRect(0, 0, W, H);
    }
    // 2D 값 노이즈 — 정수 격자 꼭짓점마다 시드 난수 값(−1~1)을 두고 그 사이를 부드러운 곡선으로 잇는다
    const NOISE_SEED = 465;
    const noisePerm = new Uint8Array(512);
    const noiseVal = new Float32Array(256);
    {
        const nr = makeRng(NOISE_SEED);
        for (let i = 0; i < 256; i += 1) {
            noisePerm[i] = i;
            noiseVal[i] = nr() * 2 - 1;
        }
        for (let i = 255; i > 0; i -= 1) {
            const j = Math.floor(nr() * (i + 1));
            const t = noisePerm[i];
            noisePerm[i] = noisePerm[j];
            noisePerm[j] = t;
        }
        for (let i = 0; i < 256; i += 1) {
            noisePerm[i + 256] = noisePerm[i];
        }
    }
    function noiseHash(ix, iy) {
        return noiseVal[noisePerm[noisePerm[ix & 255] + (iy & 255)]];
    }
    function noise2(x, y) {
        const xi = Math.floor(x);
        const yi = Math.floor(y);
        const fx = x - xi;
        const fy = y - yi;
        const u = fx * fx * (3 - 2 * fx);
        const v = fy * fy * (3 - 2 * fy);
        const a = noiseHash(xi, yi);
        const b = noiseHash(xi + 1, yi);
        const c = noiseHash(xi, yi + 1);
        const d = noiseHash(xi + 1, yi + 1);
        return lerp(lerp(a, b, u), lerp(c, d, u), v);
    }
    // 막의 굴절률 — 비눗물 막을 물과 같은 값으로 둔다
    const FILM_N = 1.33;
    // 세 파장(nm) — 화면의 빨강·초록·파랑 채널을 이 파장 하나씩으로 대신한다
    const WAVE_RGB_NM = [650, 530, 450];
    // 표를 만들 두께 범위(nm) — 1nm 눈금마다 세 채널 값을 미리 구해 둔다
    const LUT_D_MAX = 1600;
    const filmLut = new Float32Array((LUT_D_MAX + 1) * 3);
    // 막 앞면과 뒷면에서 튕긴 두 빛이 두께만큼 어긋나 파장마다 남는 몫 — sin²(2π·n·d/λ).
    // 앞면에서 튕긴 빛만 위상이 뒤집히므로 두께 0 이면 세 채널이 모두 0(검은 막). 값은 0~1 로 맞춘 비율이지 실제 반사율(몇 %)이 아니다
    function reflectRGB(dNm) {
        const out = [0, 0, 0];
        for (let c = 0; c < 3; c += 1) {
            const s = Math.sin(2 * Math.PI * FILM_N * dNm / WAVE_RGB_NM[c]);
            out[c] = s * s;
        }
        return out;
    }
    for (let d = 0; d <= LUT_D_MAX; d += 1) {
        const r = reflectRGB(d);
        filmLut[d * 3] = r[0];
        filmLut[d * 3 + 1] = r[1];
        filmLut[d * 3 + 2] = r[2];
    }
    // 비스듬히 보면 빛이 막 안에서 꺾여 지나므로 어긋남이 cos(꺾인 각)배로 줄어든다 — cosView 는 시선과 법선 사이 각의 cos
    function insideCos(cosView) {
        const s2 = (1 - cosView * cosView) / (FILM_N * FILM_N);
        return Math.sqrt(1 - s2);
    }
    // 두께 d(nm) 에서 채널 c 의 몫 — 표를 1nm 사이에서 선형 보간해 읽는다
    function filmAt(dNm, c) {
        const d = clamp(dNm, 0, LUT_D_MAX - 1);
        const i = Math.floor(d);
        const f = d - i;
        return filmLut[i * 3 + c] * (1 - f) + filmLut[(i + 1) * 3 + c] * f;
    }
    // 캔버스 선·면에 쓸 막 색 — 어두운 무대 위에 세 채널 몫을 밝기로 얹는다
    function filmColor(dNm, gain) {
        return [BG[0] + filmAt(dNm, 0) * 235 * gain, BG[1] + filmAt(dNm, 1) * 235 * gain, BG[2] + filmAt(dNm, 2) * 235 * gain];
    }
    // 화소 하나를 막 색으로 — under 는 방울 뒤 바탕색, nx·ny·z 는 구면 위 법선(z 는 시선 쪽 성분)
    function shadeFilm(px, o, dNm, nx, ny, z, under, alpha) {
        const dEff = dNm * insideCos(z);
        // 가장자리일수록 시선이 막을 비스듬히 지나 색이 진하다 — 가운데는 뒤 바탕이 비쳐 보이게 낮춘다
        const amp = 0.22 + 0.78 * Math.pow(1 - z, 0.6);
        // 왼쪽 위에서 오는 빛 하나의 반짝임
        const hl = Math.pow(Math.max(0, nx * -0.42 + ny * -0.5 + z * 0.76), 60);
        for (let c = 0; c < 3; c += 1) {
            const v = under[c] + filmAt(dEff, c) * 235 * amp + hl * 220;
            px[o + c] = under[c] + (v - under[c]) * alpha;
        }
        px[o + 3] = 255;
    }
    function makePix(w, h) {
        const c = document.createElement('canvas');
        c.width = w;
        c.height = h;
        const pc = c.getContext('2d');
        if (!pc) {
            return null;
        }
        const img = pc.createImageData(w, h);
        return { cvs: c, pc: pc, img: img, px: img.data, w: w, h: h };
    }
    // putImageData 는 캔버스 변환(배율)을 무시한다 — 작은 캔버스에 올린 뒤 drawImage 로 장면 좌표에 그린다
    function showPix(p, x, y) {
        p.pc.putImageData(p.img, 0, 0);
        ctx.drawImage(p.cvs, x, y, p.w, p.h);
    }
    // 02 — 막이 아래로 흘러내려 꼭대기부터 얇아지고, 꼭대기가 검은 막에 닿으면 곧 터진다
    // 흘러내림 빠르기(1/s) — 띠 경계로 내려가는 양 = DRAIN_K × 경계 둘레(sinθ) × 위 띠 두께. 두꺼운 막일수록 많이 흐른다
    const DRAIN_K = 0.28;
    // 바닥 띠에 모인 막이 이 두께(nm)를 넘으면 넘친 만큼 방울져 떨어진다
    const D_DRIP = 1500;
    // 이 두께(nm) 아래면 세 파장이 거의 남지 않는 검은 막 — 꼭대기가 여기 닿으면 터질 때가 가까웠다
    const BLACK_FILM_NM = 30;
    // 흐르는 막의 소용돌이 흔들림(nm) — 얇은 곳일수록 줄여 검은 막은 검은 채로 둔다
    const SWIRL_AMP = 60;
    // 꼭대기(0)에서 바닥(π)까지를 나눈 띠 수와 처음 두께(nm)
    const BAND_N = 72;
    const D_TOP0 = 360;
    const D_BOT0 = 980;
    // 검은 막이 닿은 뒤 터지기까지, 터지는 데 걸리는 시간(ms)
    const POP_WAIT_MS = 700;
    const POP_MS = 320;
    // 시연은 이만큼(초) 미리 흘려 둔 방울에서 시작한다 — 2초 안에 검은 막과 터짐이 보이게
    const DEMO_WARM_S = 3.9;
    const BCX = 318;
    const BCY = 150;
    const BR = 124;
    const TXT_DRAIN = 'Film draining downward';
    const TXT_BLACK = 'Crown reached black film — about to pop';
    const TXT_POP = 'Popped — new bubble';
    const TXT_PAUSE = 'Pause';
    const newBtn = root.querySelector('[data-role="new"]');
    const pauseBtn = root.querySelector('[data-role="pause"]');
    const thick = new Float64Array(BAND_N);
    const bandArea = new Float64Array(BAND_N);
    for (let i = 0; i < BAND_N; i += 1) {
        bandArea[i] = Math.sin((i + 0.5) / BAND_N * Math.PI);
    }
    const BOX = BR * 2 + 2;
    const PX0 = BCX - BR - 1;
    const PY0 = BCY - BR - 1;
    const pix = makePix(BOX, BOX);
    const under = [BG[0], BG[1], BG[2]];
    let age = 0;
    let blackAt = -1;
    let popAt = -1;
    let paused = false;
    let filmT = 0;
    function resetFilm() {
        for (let i = 0; i < BAND_N; i += 1) {
            thick[i] = lerp(D_TOP0, D_BOT0, (i + 0.5) / BAND_N);
        }
        age = 0;
        blackAt = -1;
        popAt = -1;
    }
    // 띠 i 와 i+1 사이 경계로 내려가는 양 — 위 띠의 두께로 정한다. 두 띠의 (두께×넓이) 합은 그대로라 막의 양이 보존된다
    function drainStep(dt) {
        const h = dt / 4;
        for (let s = 0; s < 4; s += 1) {
            for (let i = 0; i < BAND_N - 1; i += 1) {
                const e = Math.sin((i + 1) / BAND_N * Math.PI);
                const q = DRAIN_K * e * thick[i] * h;
                const moved = Math.min(q, thick[i] * bandArea[i] * 0.5);
                thick[i] -= moved / bandArea[i];
                thick[i + 1] += moved / bandArea[i + 1];
            }
            if (thick[BAND_N - 1] > D_DRIP) {
                thick[BAND_N - 1] = D_DRIP;
            }
        }
        age += dt;
    }
    function filmMass() {
        let m = 0;
        for (let i = 0; i < BAND_N; i += 1) {
            m += thick[i] * bandArea[i];
        }
        return m;
    }
    // θ(꼭대기에서 잰 각, 0~π) 자리의 두께 — 띠 사이를 선형 보간
    function bandThick(theta) {
        const f = clamp(theta / Math.PI * BAND_N - 0.5, 0, BAND_N - 1);
        const i = Math.floor(f);
        const k = f - i;
        return i >= BAND_N - 1 ? thick[BAND_N - 1] : thick[i] * (1 - k) + thick[i + 1] * k;
    }
    function paintFilm() {
        if (!pix) {
            return;
        }
        const px = pix.px;
        const popR = popAt >= 0 ? (popAt / POP_MS) * BR * 2.1 : -1;
        for (let j = 0; j < BOX; j += 1) {
            const ny = (PY0 + j + 0.5 - BCY) / BR;
            for (let i = 0; i < BOX; i += 1) {
                const nx = (PX0 + i + 0.5 - BCX) / BR;
                const r2 = nx * nx + ny * ny;
                const o = (j * BOX + i) * 4;
                if (r2 >= 1) {
                    px[o + 3] = 0;
                    continue;
                }
                if (popR >= 0) {
                    // 터짐 — 꼭대기 점에서 구멍이 번진다
                    const dd = Math.hypot(nx, ny + 1) * BR;
                    if (dd < popR) {
                        px[o + 3] = 0;
                        continue;
                    }
                    if (dd < popR + 3) {
                        px[o] = PAPER[0];
                        px[o + 1] = PAPER[1];
                        px[o + 2] = PAPER[2];
                        px[o + 3] = 230;
                        continue;
                    }
                }
                const z = Math.sqrt(1 - r2);
                const base = bandThick(Math.acos(clamp(-ny, -1, 1)));
                const sw = SWIRL_AMP * smooth(base / 150) * noise2(nx * 2.2 + filmT * 0.25, ny * 2.2 + filmT * 0.45);
                shadeFilm(px, o, Math.max(base + sw, 0), nx, ny, z, under, 1);
                px[o + 3] = 255 * clamp((1 - Math.sqrt(r2)) * BR, 0, 1);
            }
        }
        showPix(pix, PX0, PY0);
    }
    function report() {
        if (paused) {
            say(TXT_PAUSE);
        }
        else if (popAt >= 0) {
            say(TXT_POP);
        }
        else if (blackAt >= 0) {
            say(TXT_BLACK);
        }
        else {
            say(TXT_DRAIN);
        }
    }
    function advance(dt) {
        drainStep(dt);
        filmT += dt;
        if (blackAt < 0 && thick[0] <= BLACK_FILM_NM) {
            blackAt = 0;
        }
    }
    function step() {
        if (paused) {
            return;
        }
        const dt = FIXED_DT / 1000;
        if (popAt >= 0) {
            popAt += FIXED_DT;
            if (popAt >= POP_MS) {
                resetFilm();
            }
            report();
            return;
        }
        advance(dt);
        if (blackAt >= 0) {
            blackAt += FIXED_DT;
            if (blackAt >= POP_WAIT_MS) {
                popAt = 0;
            }
        }
        report();
    }
    // 움직임 줄이기 — 꼭대기가 검은 막에 닿은 순간까지 흘려 두고 멈춘 한 장
    function settle() {
        popAt = -1;
        let n = 0;
        while (blackAt < 0 && n < 4000) {
            advance(FIXED_DT / 1000);
            n += 1;
        }
        report();
    }
    function warm(sec) {
        const n = Math.round(sec * 1000 / FIXED_DT);
        for (let k = 0; k < n && blackAt < 0; k += 1) {
            advance(FIXED_DT / 1000);
        }
    }
    function demoTick(t) {
        if (t < 0) {
            resetFilm();
        }
    }
    function draw() {
        clearStage();
        ctx.fillStyle = rgba(DEEP, 0.9);
        ctx.beginPath();
        ctx.ellipse(BCX, BCY + BR + 10, BR * 0.62, 7, 0, 0, Math.PI * 2);
        ctx.fill();
        paintFilm();
        if (popAt < 0) {
            ctx.strokeStyle = rgba(PAPER, 0.22);
            ctx.lineWidth = 1;
            ctx.beginPath();
            ctx.arc(BCX, BCY, BR, 0, Math.PI * 2);
            ctx.stroke();
        }
        panelRow(0, 'Crown thickness', String(Math.round(thick[0])) + ' nm');
        panelRow(1, 'Bottom thickness', String(Math.round(thick[BAND_N - 1])) + ' nm');
        panelRow(2, 'Elapsed', age.toFixed(1) + ' s');
    }
    function after() {
        report();
        draw();
    }
    function setPaused(v) {
        paused = v;
        if (pauseBtn) {
            pauseBtn.setAttribute('aria-pressed', v ? 'true' : 'false');
        }
        after();
    }
    function fresh() {
        resetFilm();
        after();
    }
    // 흘러내림을 앞당긴다 — 움직임 줄이기에서도 두께가 바로 바뀐 한 장을 그린다
    function hurry() {
        if (popAt >= 0) {
            return;
        }
        warm(0.6);
        after();
    }
    cv.addEventListener('pointerdown', function (ev) {
        ev.preventDefault();
        wake();
        hurry();
    });
    cv.addEventListener('keydown', function (ev) {
        if (ev.key === ' ' || ev.key === 'Spacebar') {
            ev.preventDefault();
            wake();
            setPaused(!paused);
        }
        else if (ev.key === 'ArrowRight') {
            ev.preventDefault();
            wake();
            hurry();
        }
        else if (ev.key === 'Home' || ev.key === 'Enter') {
            ev.preventDefault();
            wake();
            fresh();
        }
    });
    if (newBtn) {
        newBtn.addEventListener('click', function () { wake(); fresh(); });
    }
    if (pauseBtn) {
        pauseBtn.addEventListener('click', function () { wake(); setPaused(!paused); });
    }
    resetFilm();
    if (demo && !still) {
        warm(DEMO_WARM_S);
    }
    report();
    let rafId = 0;
    let lastTs = -1;
    let acc = 0;
    let clock = 0;
    let looping = false;
    function frame(ts) {
        if (!looping) {
            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) {
            clock += FIXED_DT;
            if (demo) {
                demoTick(clock);
            }
            step();
            acc -= FIXED_DT;
            n += 1;
        }
        draw();
        rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
    }
    function startLoop() {
        if (looping) {
            return;
        }
        looping = true;
        lastTs = -1;
        acc = 0;
        rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
    }
    function stopLoop() {
        looping = false;
        window.cancelAnimationFrame(rafId);
    }
    // 움직임 줄이기 설정을 페이지를 연 채로 바꿔도 바로 따른다 — 켜면 루프를 멈추고 끝난 장면 한 장, 끄면 다시 돈다
    function applyMotion() {
        still = reduceQuery.matches;
        if (still) {
            stopLoop();
            settle();
            draw();
        }
        else {
            startLoop();
        }
    }
    reduceQuery.addEventListener('change', applyMotion);
    applyMotion();
    return function () {
        stopLoop();
        reduceQuery.removeEventListener('change', applyMotion);
        window.removeEventListener('resize', onResize);
    };
})();

// SbGravityDrainBlackCap - vanilla 판(02-sb-gravity-drain-band-rise) 의 React 포트. 같은 계산을 useEffect 안에서 돌린다.
import { useEffect, useRef } from "react";
import styles from "./SbGravityDrainBlackCap.module.scss";

const cx = (s: string): string => s.split(" ").map((n) => styles[n] ?? n).join(" ");

export default function SbGravityDrainBlackCap() {
  const rootRef = useRef<HTMLDivElement | null>(null);

  useEffect(() => {
    const rootEl = rootRef.current;
    if (!rootEl) return;
    const root: HTMLElement = rootEl;
    type RGB = [number, number, number];
    const W = 480;
    const H = 300;
    const FIXED_DT = 16;
    // 파스텔 팔레트 — 어두운 무대 위에 밝은 막을 얹어 명도 차로 방울이 읽힌다 (막의 무지갯빛은 이 표가 아니라 두께 계산에서 나온다)
    const BG: RGB = [29, 26, 44];
    const DEEP: RGB = [44, 39, 64];
    const PAPER: RGB = [255, 248, 234];
    const INK: RGB = [58, 48, 76];
    const MINT: RGB = [126, 226, 192];
    const SKY: RGB = [124, 196, 255];
    const LILAC: RGB = [190, 164, 255];
    const PINK: RGB = [255, 160, 190];
    const PEACH: RGB = [255, 208, 168];
    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(c[0]) + ',' + Math.round(c[1]) + ',' + Math.round(c[2]) + ',' + clamp(a, 0, 1).toFixed(3) + ')';
    }
    function mix(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)]; }
    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)');
    let still = reduceQuery.matches;
    // 자동 시연 중인가 — 사람이 처음 만지는 순간 시연을 멈추고 상태 줄을 읽어 주기 시작한다
    let demo = root.classList.contains('is-demo');
    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);
        cv.width = Math.round(W * dpr);
        cv.height = Math.round(H * dpr);
        ctx.setTransform(dpr, 0, 0, dpr, 0, 0);
    }
    function onResize(): void {
        fitCanvas();
        draw();
    }
    fitCanvas();
    window.addEventListener('resize', onResize);
    // 화면 좌표(CSS px) → 장면 좌표(480x300). 리사이즈 뒤에도 늘 현재 크기로 다시 잰다
    function toScene(ev: PointerEvent): [number, number] {
        const r = cv.getBoundingClientRect();
        return [((ev.clientX - r.left) / r.width) * W, ((ev.clientY - r.top) / r.height) * H];
    }
    // 시드 고정 난수 — 같은 시드면 같은 장면이 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;
        };
    }
    // 왼쪽 칸의 수치 — 이름표 한 줄 + 값 한 줄
    function panelRow(row: number, label: string, value: string): void {
        const y = 112 + row * 34;
        ctx.textAlign = 'left';
        ctx.textBaseline = 'alphabetic';
        ctx.fillStyle = rgba(PAPER, 0.62);
        ctx.font = '500 11px sans-serif';
        ctx.fillText(label, 16, y);
        ctx.fillStyle = rgba(PAPER, 0.96);
        ctx.font = '700 15px sans-serif';
        ctx.fillText(value, 16, y + 18);
    }
    function clearStage(): void {
        ctx.fillStyle = rgba(BG, 1);
        ctx.fillRect(0, 0, W, H);
    }
    // 2D 값 노이즈 — 정수 격자 꼭짓점마다 시드 난수 값(−1~1)을 두고 그 사이를 부드러운 곡선으로 잇는다
    const NOISE_SEED = 465;
    const noisePerm = new Uint8Array(512);
    const noiseVal = new Float32Array(256);
    {
        const nr = makeRng(NOISE_SEED);
        for (let i = 0; i < 256; i += 1) {
            noisePerm[i] = i;
            noiseVal[i] = nr() * 2 - 1;
        }
        for (let i = 255; i > 0; i -= 1) {
            const j = Math.floor(nr() * (i + 1));
            const t = noisePerm[i];
            noisePerm[i] = noisePerm[j];
            noisePerm[j] = t;
        }
        for (let i = 0; i < 256; i += 1) { noisePerm[i + 256] = noisePerm[i]; }
    }
    function noiseHash(ix: number, iy: number): number {
        return noiseVal[noisePerm[noisePerm[ix & 255] + (iy & 255)]];
    }
    function noise2(x: number, y: number): number {
        const xi = Math.floor(x);
        const yi = Math.floor(y);
        const fx = x - xi;
        const fy = y - yi;
        const u = fx * fx * (3 - 2 * fx);
        const v = fy * fy * (3 - 2 * fy);
        const a = noiseHash(xi, yi);
        const b = noiseHash(xi + 1, yi);
        const c = noiseHash(xi, yi + 1);
        const d = noiseHash(xi + 1, yi + 1);
        return lerp(lerp(a, b, u), lerp(c, d, u), v);
    }
    // 막의 굴절률 — 비눗물 막을 물과 같은 값으로 둔다
    const FILM_N = 1.33;
    // 세 파장(nm) — 화면의 빨강·초록·파랑 채널을 이 파장 하나씩으로 대신한다
    const WAVE_RGB_NM: RGB = [650, 530, 450];
    // 표를 만들 두께 범위(nm) — 1nm 눈금마다 세 채널 값을 미리 구해 둔다
    const LUT_D_MAX = 1600;
    const filmLut = new Float32Array((LUT_D_MAX + 1) * 3);
    // 막 앞면과 뒷면에서 튕긴 두 빛이 두께만큼 어긋나 파장마다 남는 몫 — sin²(2π·n·d/λ).
    // 앞면에서 튕긴 빛만 위상이 뒤집히므로 두께 0 이면 세 채널이 모두 0(검은 막). 값은 0~1 로 맞춘 비율이지 실제 반사율(몇 %)이 아니다
    function reflectRGB(dNm: number): RGB {
        const out: RGB = [0, 0, 0];
        for (let c = 0; c < 3; c += 1) {
            const s = Math.sin(2 * Math.PI * FILM_N * dNm / WAVE_RGB_NM[c]);
            out[c] = s * s;
        }
        return out;
    }
    for (let d = 0; d <= LUT_D_MAX; d += 1) {
        const r = reflectRGB(d);
        filmLut[d * 3] = r[0];
        filmLut[d * 3 + 1] = r[1];
        filmLut[d * 3 + 2] = r[2];
    }
    // 비스듬히 보면 빛이 막 안에서 꺾여 지나므로 어긋남이 cos(꺾인 각)배로 줄어든다 — cosView 는 시선과 법선 사이 각의 cos
    function insideCos(cosView: number): number {
        const s2 = (1 - cosView * cosView) / (FILM_N * FILM_N);
        return Math.sqrt(1 - s2);
    }
    // 두께 d(nm) 에서 채널 c 의 몫 — 표를 1nm 사이에서 선형 보간해 읽는다
    function filmAt(dNm: number, c: number): number {
        const d = clamp(dNm, 0, LUT_D_MAX - 1);
        const i = Math.floor(d);
        const f = d - i;
        return filmLut[i * 3 + c] * (1 - f) + filmLut[(i + 1) * 3 + c] * f;
    }
    // 캔버스 선·면에 쓸 막 색 — 어두운 무대 위에 세 채널 몫을 밝기로 얹는다
    function filmColor(dNm: number, gain: number): RGB {
        return [BG[0] + filmAt(dNm, 0) * 235 * gain, BG[1] + filmAt(dNm, 1) * 235 * gain, BG[2] + filmAt(dNm, 2) * 235 * gain];
    }
    // 화소 하나를 막 색으로 — under 는 방울 뒤 바탕색, nx·ny·z 는 구면 위 법선(z 는 시선 쪽 성분)
    function shadeFilm(px: Uint8ClampedArray, o: number, dNm: number, nx: number, ny: number, z: number, under: RGB, alpha: number): void {
        const dEff = dNm * insideCos(z);
        // 가장자리일수록 시선이 막을 비스듬히 지나 색이 진하다 — 가운데는 뒤 바탕이 비쳐 보이게 낮춘다
        const amp = 0.22 + 0.78 * Math.pow(1 - z, 0.6);
        // 왼쪽 위에서 오는 빛 하나의 반짝임
        const hl = Math.pow(Math.max(0, nx * -0.42 + ny * -0.5 + z * 0.76), 60);
        for (let c = 0; c < 3; c += 1) {
            const v = under[c] + filmAt(dEff, c) * 235 * amp + hl * 220;
            px[o + c] = under[c] + (v - under[c]) * alpha;
        }
        px[o + 3] = 255;
    }
    // 화소 계산판 — 작은 캔버스 하나에 ImageData 를 붙여 두고 화소를 직접 채운다
    type Pix = { cvs: HTMLCanvasElement; pc: CanvasRenderingContext2D; img: ImageData; px: Uint8ClampedArray; w: number; h: number };
    function makePix(w: number, h: number): Pix | null {
        const c = document.createElement('canvas');
        c.width = w;
        c.height = h;
        const pc = c.getContext('2d');
        if (!pc) { return null; }
        const img = pc.createImageData(w, h);
        return { cvs: c, pc: pc, img: img, px: img.data, w: w, h: h };
    }
    // putImageData 는 캔버스 변환(배율)을 무시한다 — 작은 캔버스에 올린 뒤 drawImage 로 장면 좌표에 그린다
    function showPix(p: Pix, x: number, y: number): void {
        p.pc.putImageData(p.img, 0, 0);
        ctx.drawImage(p.cvs, x, y, p.w, p.h);
    }
    // 02 — 막이 아래로 흘러내려 꼭대기부터 얇아지고, 꼭대기가 검은 막에 닿으면 곧 터진다
    // 흘러내림 빠르기(1/s) — 띠 경계로 내려가는 양 = DRAIN_K × 경계 둘레(sinθ) × 위 띠 두께. 두꺼운 막일수록 많이 흐른다
    const DRAIN_K = 0.28;
    // 바닥 띠에 모인 막이 이 두께(nm)를 넘으면 넘친 만큼 방울져 떨어진다
    const D_DRIP = 1500;
    // 이 두께(nm) 아래면 세 파장이 거의 남지 않는 검은 막 — 꼭대기가 여기 닿으면 터질 때가 가까웠다
    const BLACK_FILM_NM = 30;
    // 흐르는 막의 소용돌이 흔들림(nm) — 얇은 곳일수록 줄여 검은 막은 검은 채로 둔다
    const SWIRL_AMP = 60;
    // 꼭대기(0)에서 바닥(π)까지를 나눈 띠 수와 처음 두께(nm)
    const BAND_N = 72;
    const D_TOP0 = 360;
    const D_BOT0 = 980;
    // 검은 막이 닿은 뒤 터지기까지, 터지는 데 걸리는 시간(ms)
    const POP_WAIT_MS = 700;
    const POP_MS = 320;
    // 시연은 이만큼(초) 미리 흘려 둔 방울에서 시작한다 — 2초 안에 검은 막과 터짐이 보이게
    const DEMO_WARM_S = 3.9;
    const BCX = 318;
    const BCY = 150;
    const BR = 124;
    const TXT_DRAIN = '막이 아래로 흘러내리는 중';
    const TXT_BLACK = '꼭대기가 검은 막에 닿음 — 곧 터진다';
    const TXT_POP = '터짐 — 새 방울';
    const TXT_PAUSE = '멈춤';
    const newBtn = root.querySelector('[data-role="new"]') as HTMLButtonElement | null;
    const pauseBtn = root.querySelector('[data-role="pause"]') as HTMLButtonElement | null;
    const thick = new Float64Array(BAND_N);
    const bandArea = new Float64Array(BAND_N);
    for (let i = 0; i < BAND_N; i += 1) { bandArea[i] = Math.sin((i + 0.5) / BAND_N * Math.PI); }
    const BOX = BR * 2 + 2;
    const PX0 = BCX - BR - 1;
    const PY0 = BCY - BR - 1;
    const pix = makePix(BOX, BOX);
    const under: RGB = [BG[0], BG[1], BG[2]];
    let age = 0;
    let blackAt = -1;
    let popAt = -1;
    let paused = false;
    let filmT = 0;
    function resetFilm(): void {
        for (let i = 0; i < BAND_N; i += 1) { thick[i] = lerp(D_TOP0, D_BOT0, (i + 0.5) / BAND_N); }
        age = 0;
        blackAt = -1;
        popAt = -1;
    }
    // 띠 i 와 i+1 사이 경계로 내려가는 양 — 위 띠의 두께로 정한다. 두 띠의 (두께×넓이) 합은 그대로라 막의 양이 보존된다
    function drainStep(dt: number): void {
        const h = dt / 4;
        for (let s = 0; s < 4; s += 1) {
            for (let i = 0; i < BAND_N - 1; i += 1) {
                const e = Math.sin((i + 1) / BAND_N * Math.PI);
                const q = DRAIN_K * e * thick[i] * h;
                const moved = Math.min(q, thick[i] * bandArea[i] * 0.5);
                thick[i] -= moved / bandArea[i];
                thick[i + 1] += moved / bandArea[i + 1];
            }
            if (thick[BAND_N - 1] > D_DRIP) { thick[BAND_N - 1] = D_DRIP; }
        }
        age += dt;
    }
    function filmMass(): number {
        let m = 0;
        for (let i = 0; i < BAND_N; i += 1) { m += thick[i] * bandArea[i]; }
        return m;
    }
    // θ(꼭대기에서 잰 각, 0~π) 자리의 두께 — 띠 사이를 선형 보간
    function bandThick(theta: number): number {
        const f = clamp(theta / Math.PI * BAND_N - 0.5, 0, BAND_N - 1);
        const i = Math.floor(f);
        const k = f - i;
        return i >= BAND_N - 1 ? thick[BAND_N - 1] : thick[i] * (1 - k) + thick[i + 1] * k;
    }
    function paintFilm(): void {
        if (!pix) { return; }
        const px = pix.px;
        const popR = popAt >= 0 ? (popAt / POP_MS) * BR * 2.1 : -1;
        for (let j = 0; j < BOX; j += 1) {
            const ny = (PY0 + j + 0.5 - BCY) / BR;
            for (let i = 0; i < BOX; i += 1) {
                const nx = (PX0 + i + 0.5 - BCX) / BR;
                const r2 = nx * nx + ny * ny;
                const o = (j * BOX + i) * 4;
                if (r2 >= 1) { px[o + 3] = 0; continue; }
                if (popR >= 0) {
                    // 터짐 — 꼭대기 점에서 구멍이 번진다
                    const dd = Math.hypot(nx, ny + 1) * BR;
                    if (dd < popR) { px[o + 3] = 0; continue; }
                    if (dd < popR + 3) {
                        px[o] = PAPER[0]; px[o + 1] = PAPER[1]; px[o + 2] = PAPER[2]; px[o + 3] = 230;
                        continue;
                    }
                }
                const z = Math.sqrt(1 - r2);
                const base = bandThick(Math.acos(clamp(-ny, -1, 1)));
                const sw = SWIRL_AMP * smooth(base / 150) * noise2(nx * 2.2 + filmT * 0.25, ny * 2.2 + filmT * 0.45);
                shadeFilm(px, o, Math.max(base + sw, 0), nx, ny, z, under, 1);
                px[o + 3] = 255 * clamp((1 - Math.sqrt(r2)) * BR, 0, 1);
            }
        }
        showPix(pix, PX0, PY0);
    }
    function report(): void {
        if (paused) { say(TXT_PAUSE); }
        else if (popAt >= 0) { say(TXT_POP); }
        else if (blackAt >= 0) { say(TXT_BLACK); }
        else { say(TXT_DRAIN); }
    }
    function advance(dt: number): void {
        drainStep(dt);
        filmT += dt;
        if (blackAt < 0 && thick[0] <= BLACK_FILM_NM) { blackAt = 0; }
    }
    function step(): void {
        if (paused) { return; }
        const dt = FIXED_DT / 1000;
        if (popAt >= 0) {
            popAt += FIXED_DT;
            if (popAt >= POP_MS) { resetFilm(); }
            report();
            return;
        }
        advance(dt);
        if (blackAt >= 0) {
            blackAt += FIXED_DT;
            if (blackAt >= POP_WAIT_MS) { popAt = 0; }
        }
        report();
    }
    // 움직임 줄이기 — 꼭대기가 검은 막에 닿은 순간까지 흘려 두고 멈춘 한 장
    function settle(): void {
        popAt = -1;
        let n = 0;
        while (blackAt < 0 && n < 4000) { advance(FIXED_DT / 1000); n += 1; }
        report();
    }
    function warm(sec: number): void {
        const n = Math.round(sec * 1000 / FIXED_DT);
        for (let k = 0; k < n && blackAt < 0; k += 1) { advance(FIXED_DT / 1000); }
    }
    function demoTick(t: number): void {
        if (t < 0) { resetFilm(); }
    }
    function draw(): void {
        clearStage();
        ctx.fillStyle = rgba(DEEP, 0.9);
        ctx.beginPath();
        ctx.ellipse(BCX, BCY + BR + 10, BR * 0.62, 7, 0, 0, Math.PI * 2);
        ctx.fill();
        paintFilm();
        if (popAt < 0) {
            ctx.strokeStyle = rgba(PAPER, 0.22);
            ctx.lineWidth = 1;
            ctx.beginPath();
            ctx.arc(BCX, BCY, BR, 0, Math.PI * 2);
            ctx.stroke();
        }
        panelRow(0, '꼭대기 두께', String(Math.round(thick[0])) + ' nm');
        panelRow(1, '바닥 두께', String(Math.round(thick[BAND_N - 1])) + ' nm');
        panelRow(2, '흐른 시간', age.toFixed(1) + ' s');
    }
    function after(): void {
        report();
        draw();
    }
    function setPaused(v: boolean): void {
        paused = v;
        if (pauseBtn) { pauseBtn.setAttribute('aria-pressed', v ? 'true' : 'false'); }
        after();
    }
    function fresh(): void {
        resetFilm();
        after();
    }
    // 흘러내림을 앞당긴다 — 움직임 줄이기에서도 두께가 바로 바뀐 한 장을 그린다
    function hurry(): void {
        if (popAt >= 0) { return; }
        warm(0.6);
        after();
    }
    cv.addEventListener('pointerdown', function (ev: PointerEvent): void {
        ev.preventDefault();
        wake();
        hurry();
    });
    cv.addEventListener('keydown', function (ev: KeyboardEvent): void {
        if (ev.key === ' ' || ev.key === 'Spacebar') { ev.preventDefault(); wake(); setPaused(!paused); }
        else if (ev.key === 'ArrowRight') { ev.preventDefault(); wake(); hurry(); }
        else if (ev.key === 'Home' || ev.key === 'Enter') { ev.preventDefault(); wake(); fresh(); }
    });
    if (newBtn) { newBtn.addEventListener('click', function (): void { wake(); fresh(); }); }
    if (pauseBtn) { pauseBtn.addEventListener('click', function (): void { wake(); setPaused(!paused); }); }
    resetFilm();
    if (demo && !still) { warm(DEMO_WARM_S); }
    report();

    let rafId = 0;
    let lastTs = -1;
    let acc = 0;
    let clock = 0;
    let looping = false;
    function frame(ts: number): void {
        if (!looping) { 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) {
            clock += FIXED_DT;
            if (demo) { demoTick(clock); }
            step();
            acc -= FIXED_DT;
            n += 1;
        }
        draw();
        rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
    }
    function startLoop(): void {
        if (looping) { return; }
        looping = true;
        lastTs = -1;
        acc = 0;
        rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
    }
    function stopLoop(): void {
        looping = false;
        window.cancelAnimationFrame(rafId);
    }
    // 움직임 줄이기 설정을 페이지를 연 채로 바꿔도 바로 따른다 — 켜면 루프를 멈추고 끝난 장면 한 장, 끄면 다시 돈다
    function applyMotion(): void {
        still = reduceQuery.matches;
        if (still) {
            stopLoop();
            settle();
            draw();
        } else {
            startLoop();
        }
    }
    reduceQuery.addEventListener('change', applyMotion);
    applyMotion();
    return function (): void {
        stopLoop();
        reduceQuery.removeEventListener('change', applyMotion);
        window.removeEventListener('resize', onResize);
    };

  }, []);

  return (
    <div className={cx("hs") + " is-demo"} ref={rootRef}>
        <canvas className={cx("hs__canvas")} data-role="canvas" width={480} height={300} tabIndex={0} aria-label="막이 아래로 흘러내려 꼭대기부터 얇아지고 꼭대기가 검은 막에 닿으면 곧 터지는 비눗방울. 누르면 흘러내림을 앞당긴다"></canvas>
        <p className={cx("hs__status")} data-role="status" aria-live="off">막이 아래로 흘러내리는 중</p>
        <div className={cx("hs__tools")}>
          <button className={cx("hs__btn")} data-role="new" type="button">새 방울</button>
          <button className={cx("hs__btn")} data-role="pause" type="button" aria-pressed="false">멈춤</button>
        </div>
    </div>
  );
}