06An Image Watercolor Filter That Turns a Landscape into Paint with Stepped Brightness and Wavering Edges
A landscape computed on the same page is read back as the source; its brightness is cut to a few steps while the hue is kept, spots with a large brightness gap to a neighbor darken like outlines, noise wobbles the color edges and the paper grain is multiplied in as a sweep crosses from left to right.
Best forFeatured image for a travel photo blog
COLOR_LEVELSEDGE_JITTEREDGE_DARKEN
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<div class="wc is-demo" id="wc">
<canvas class="wc__canvas" data-role="canvas" width="480" height="300" role="img" aria-label="A landscape of a house and hills drawn on the same page turns, from left to right, into a painting with stepped colors and wavering edges."></canvas>
<button class="wc__pause" data-role="pause" type="button" aria-pressed="false">Pause</button>
</div>
</main>@use "../../../../site/static/demo-tokens" as *;
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// 눌린 상태(멈춤) — 바탕과 글자색을 뒤집어 aria-pressed 가 눈에도 보이게
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// 상태 줄 — 지금 어떤 행동 중인지 글자로. 시연 중에는 aria-live off, 사람이 처음 손대면 polite
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// 동작 줄이기 — 장면은 스크립트가 쉬는 자세 한 장으로 멈춘다. 버튼도 떠오르지 않게
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}(function () {
const root = document.getElementById("wc");
if (!root) return;
// 판 좌표 — 캔버스 안은 늘 480×300. 화면에 보이는 크기와 상관없이 그리기 좌표는 이 판으로 한다
const W = 480;
const H = 300;
const TAU = Math.PI * 2;
// 화소 격자 — 픽셀 연산(색 합성·종이 결)은 320×200 에서 하고 화면에는 늘려 그린다
const OW = 320;
const OH = 200;
// 계산 격자 — 물·안료 확산처럼 무거운 계산은 가로 160 칸 격자에서 (한 칸 = 판 3px)
const GW = 160;
const GH = 100;
// 고정 걸음(초) — 같은 시드면 몇 번을 다시 그려도 같은 그림이 나오도록 계산은 1/30초씩 나아간다
const STEP = 1 / 30;
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); }
// 시드 고정 난수 — 같은 시드면 같은 얼룩·물방울·붓털이 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;
};
}
// 종 모양 난수 — 균일 난수 넷의 합을 평균 0·표준편차 1 로 맞춘 값. 대부분 ±1 안, 가끔 ±2 를 넘는다
function normalRandom(rng) {
return (rng() + rng() + rng() + rng() - 2) * 1.7320508;
}
// 격자 점마다 정해진 값(0~1) — 정수 좌표 두 개와 시드를 섞는다
function hash2(ix, iy, seed) {
let h = Math.imul(ix, 374761393) ^ Math.imul(iy, 668265263) ^ Math.imul(seed, 1274126177);
h = Math.imul(h ^ (h >>> 13), 1103515245);
h ^= h >>> 16;
return (h >>> 0) / 4294967296;
}
// 2차원 값 노이즈 — 정수 격자 네 점의 값을 부드럽게 보간한 0~1. 종이 높이·경계 흔들기·꽃잎 반지름에 쓴다
function valueNoise(x, y, seed) {
const ix = Math.floor(x);
const iy = Math.floor(y);
const fx = x - ix;
const fy = y - iy;
const ux = fx * fx * (3 - 2 * fx);
const uy = fy * fy * (3 - 2 * fy);
const a = hash2(ix, iy, seed);
const b = hash2(ix + 1, iy, seed);
const c = hash2(ix, iy + 1, seed);
const d = hash2(ix + 1, iy + 1, seed);
return lerp(lerp(a, b, ux), lerp(c, d, ux), uy);
}
// 두 옥타브 — 굵은 결(0.65) 위에 두 배 촘촘한 결(0.35)을 겹친다
function noise2(x, y, seed) {
return valueNoise(x, y, seed) * 0.65 + valueNoise(x * 2 + 17.3, y * 2 + 5.1, seed + 101) * 0.35;
}
// 둘레를 따라 한 바퀴 이어지는 노이즈 — 각 θ 를 원 위의 점으로 바꿔 2차원 노이즈를 읽으므로 0 과 2π 에서 값이 같다
function ringNoise(theta, freq, seed) {
return noise2(Math.cos(theta) * freq + 50, Math.sin(theta) * freq + 50, seed);
}
// 파스텔 안료 — 흰 종이에 한 겹 칠했을 때 돌아오는 빛(0~255). 진하게 쌓이면 곱으로 깊어진다
const PAPER = [250, 245, 232];
const INK = [58, 50, 74];
const SKY = [146, 192, 230];
const BUTTER = [246, 214, 118];
const CORAL = [240, 148, 132];
const SAGE = [142, 192, 152];
const LAVENDER = [178, 158, 226];
const PINK = [240, 164, 194];
const INDIGO = [128, 136, 196];
// 순환 — 그리기 → 머묾 → 씻겨 지워짐 → 처음부터. 시간 t(초)가 어디쯤인지 0~1 로
function phaseOf(t, start, length) { return clamp((t - start) / length, 0, 1); }
function pigment(c) {
return { r: Math.log(Math.max(c[0], 1) / 255), g: Math.log(Math.max(c[1], 1) / 255), b: Math.log(Math.max(c[2], 1) / 255) };
}
// 젖은 물기 — 마르기 전의 색면을 살짝 어둡고 차갑게 보이게 하는 옅은 회청색 한 겹
const WATER = [214, 224, 236];
// 화면 버퍼 — 화소마다 RGB(0~1) 세 칸. 프레임마다 새 배열을 만들지 않고 이 한 벌을 다시 쓴다
const OUT = new Float32Array(OW * OH * 3);
// 종이 높이맵 — 0(골)~1(마루). 처음 한 번만 계산한다
const PAPER_HEIGHT = new Float32Array(OW * OH);
// 종이 요철 음영 — 비스듬한 빛이 결의 기울기에 닿아 생기는 밝기 배율
const PAPER_SHADE = new Float32Array(OW * OH);
// 종이 결 크기 — 노이즈 한 칸이 화소 몇 개인가 (작을수록 촘촘한 결)
const GRAIN_SIZE = 2.6;
// 결 음영 세기 — 왼쪽 위에서 든 빛 방향으로 오르막이면 밝게, 내리막이면 어둡게
const GRAIN_LIGHT = 0.36;
function buildPaper(seed, relief) {
let lo = 1;
let hi = 0;
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const h = noise2(x / GRAIN_SIZE, y / GRAIN_SIZE, seed);
PAPER_HEIGHT[y * OW + x] = h;
lo = Math.min(lo, h);
hi = Math.max(hi, h);
}
}
// 높이를 0~1 로 다시 펴서 골과 마루가 끝까지 쓰이게 한다
const span = Math.max(hi - lo, 1e-6);
for (let i = 0; i < OW * OH; i += 1) {
PAPER_HEIGHT[i] = (PAPER_HEIGHT[i] - lo) / span;
}
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const gx = PAPER_HEIGHT[y * OW + Math.min(x + 1, OW - 1)] - PAPER_HEIGHT[y * OW + Math.max(x - 1, 0)];
const gy = PAPER_HEIGHT[Math.min(y + 1, OH - 1) * OW + x] - PAPER_HEIGHT[Math.max(y - 1, 0) * OW + x];
// 빛은 왼쪽 위에서 — 기울기를 (−1, −1)/√2 방향에 내린 값이 양이면 빛을 마주 본다
const lit = -(gx + gy) * 0.7071;
PAPER_SHADE[y * OW + x] = clamp(1 + GRAIN_LIGHT * relief * lit * 0.25, 0.82, 1.08);
}
}
}
// 색 합성 — 진하기 격자 여러 장(gw×gh)을 화소 격자로 늘려 읽고, 안료마다 진하기 × 로그 비율을 더한 뒤 지수로 되돌려 종이 색에 곱한다
// gran 은 안료마다 종이 골에 고이는 정도: 진하기 × (1 + gran × (1 − 2 × 높이)) — 골(0)은 1 + gran 배, 마루(1)는 1 − gran 배
// over 가 true 면 종이부터 다시 칠하지 않고 지금 OUT 위에 곱으로 덧칠한다(격자 크기가 다른 층을 한 장면에 겹칠 때)
function compose(fields, gw, gh, pigs, gran, over) {
const sx = gw / OW;
const sy = gh / OH;
const n = fields.length;
const pr = PAPER[0] / 255;
const pg = PAPER[1] / 255;
const pb = PAPER[2] / 255;
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
const fy = clamp((y + 0.5) * sy - 0.5, 0, gh - 1);
const y0 = Math.min(Math.floor(fy), gh - 2 < 0 ? 0 : gh - 2);
const ty = fy - y0;
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const fx = clamp((x + 0.5) * sx - 0.5, 0, gw - 1);
const x0 = Math.min(Math.floor(fx), gw - 2);
const tx = fx - x0;
const i00 = y0 * gw + x0;
const i10 = i00 + 1;
const i01 = i00 + gw;
const i11 = i01 + 1;
const p = y * OW + x;
const h = PAPER_HEIGHT[p];
let lr = 0;
let lg = 0;
let lb = 0;
for (let k = 0; k < n; k += 1) {
const f = fields[k];
let d = (f[i00] * (1 - tx) + f[i10] * tx) * (1 - ty) + (f[i01] * (1 - tx) + f[i11] * tx) * ty;
if (d <= 0) {
continue;
}
if (gran[k] !== 0) {
d *= Math.max(0, 1 + gran[k] * (1 - 2 * h));
}
const pk = pigs[k];
lr += pk.r * d;
lg += pk.g * d;
lb += pk.b * d;
}
if (over) {
if (lr !== 0 || lg !== 0 || lb !== 0) {
OUT[p * 3] *= Math.exp(lr);
OUT[p * 3 + 1] *= Math.exp(lg);
OUT[p * 3 + 2] *= Math.exp(lb);
}
continue;
}
const s = PAPER_SHADE[p];
OUT[p * 3] = pr * s * Math.exp(lr);
OUT[p * 3 + 1] = pg * s * Math.exp(lg);
OUT[p * 3 + 2] = pb * s * Math.exp(lb);
}
}
}
// 씻어 내기 앞머리 띠 폭(화소) — 물이 지나가는 가장자리가 이만큼 부드럽게 번진다
const WASH_SOFT = 26;
// 씻어 내기 — 물이 왼쪽에서 오른쪽으로 쓸고 지나간 자리는 종이로 돌아간다. 앞머리는 줄마다 노이즈로 흔들리고 젖은 띠가 살짝 어둡다
function washOver(p, seed) {
if (p <= 0) {
return;
}
const pr = PAPER[0] / 255;
const pg = PAPER[1] / 255;
const pb = PAPER[2] / 255;
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
const front = lerp(-WASH_SOFT - 50, OW + WASH_SOFT + 50, p) + (noise2(y / 46, p * 1.5, seed) - 0.5) * 70;
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const k = smooth((front - x) / WASH_SOFT);
if (k <= 0) {
continue;
}
const i = y * OW + x;
const s = PAPER_SHADE[i];
const tint = 1 - 0.07 * (1 - Math.abs(2 * k - 1));
OUT[i * 3] = lerp(OUT[i * 3], pr * s, k) * tint;
OUT[i * 3 + 1] = lerp(OUT[i * 3 + 1], pg * s, k) * tint;
OUT[i * 3 + 2] = lerp(OUT[i * 3 + 2], pb * s, k) * (1 - 0.03 * (1 - Math.abs(2 * k - 1)));
}
}
}
// 순환 끝의 씻어 내기 — 그리기(PAINT_TIME)와 머묾(HOLD_TIME)이 지난 뒤 WASH_TIME 동안
function washAt(t, seed) {
washOver(phaseOf(t, PAINT_TIME + HOLD_TIME, WASH_TIME), seed);
}
const canvasEl = root.querySelector('[data-role="canvas"]');
const pauseEl = root.querySelector('[data-role="pause"]');
const statusEl = root.querySelector('[data-role="status"]');
const ctxRaw = canvasEl ? canvasEl.getContext('2d') : null;
// 화소 격자를 담는 바깥에 안 보이는 캔버스 — ImageData 한 장을 만들어 두고 프레임마다 내용만 바꿔 쓴다
const bufEl = document.createElement('canvas');
bufEl.width = OW;
bufEl.height = OH;
const bufRaw = bufEl.getContext('2d');
if (!canvasEl || !ctxRaw || !pauseEl || !bufRaw) {
return;
}
const cv = canvasEl;
const ctx = ctxRaw;
const pauseBtn = pauseEl;
const bufCtx = bufRaw;
const frameImage = bufCtx.createImageData(OW, OH);
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);
}
// 화면 버퍼(OUT, 0~1)를 8비트로 옮겨 바깥 캔버스에 놓고, 판 크기로 부드럽게 늘려 그린다
function present() {
const px = frameImage.data;
for (let i = 0, j = 0; i < OW * OH; i += 1, j += 3) {
px[i * 4] = OUT[j] * 255;
px[i * 4 + 1] = OUT[j + 1] * 255;
px[i * 4 + 2] = OUT[j + 2] * 255;
px[i * 4 + 3] = 255;
}
bufCtx.putImageData(frameImage, 0, 0);
ctx.imageSmoothingEnabled = true;
ctx.imageSmoothingQuality = 'high';
ctx.drawImage(bufEl, 0, 0, W, H);
}
// 06 이미지 수채화 — 같은 페이지에서 계산으로 그린 풍경을 원본으로 삼아 ① 경계 흔들기 ② 색 단계 줄이기 ③ 이웃 밝기 차로 테두리 어둡게 ④ 종이 결 곱 을 차례로 하고, 왼쪽부터 쓸어 바꾼다
// 밝기를 남길 단계 수 — 하늘 그라디언트도 이 수만큼의 띠로 끊긴다
const COLOR_LEVELS = 5;
// 색면 경계를 흔드는 폭(화소) — 노이즈로 읽을 자리를 이만큼 옮긴다
const EDGE_JITTER = 3.2;
// 이웃과의 밝기 차가 이 값을 넘으면 테두리로 친다(0~1)
const EDGE_THRESHOLD = 0.035;
// 테두리를 어둡게 하는 정도 — 밝기에 (1 − EDGE_DARKEN) 까지 곱한다
const EDGE_DARKEN = 0.38;
// 종이 색 섞기 — 물감은 종이를 비쳐 보이므로 단계 색을 종이 쪽으로 이만큼 옅게
const PAPER_MIX = 0.16;
// 원본 → 물감 그림으로 쓸어 바꾸는 시간(초)
const SWEEP_TIME = 3.0;
// 자동 시연이 미리 그려 두고 시작하는 시각(초)
const DEMO_START = 0.9;
const PAINT_TIME = 3.6;
const HOLD_TIME = 2.6;
const WASH_TIME = 1.6;
const SEED = 4826;
// 원본 풍경(화소 격자 RGB 0~1) — 브라우저에서는 그린 뒤 getImageData 로 다시 읽은 값으로 바뀐다
const photo = new Float32Array(OW * OH * 3);
// 물감 그림 결과와 단계만 줄인 중간 결과
const painted = new Float32Array(OW * OH * 3);
const stepped = new Float32Array(OW * OH * 3);
let paintedReady = false;
buildPaper(SEED, 1);
function putPhoto(x, y, c, a) {
const i = (y * OW + x) * 3;
photo[i] = lerp(photo[i], c[0] / 255, a);
photo[i + 1] = lerp(photo[i + 1], c[1] / 255, a);
photo[i + 2] = lerp(photo[i + 2], c[2] / 255, a);
}
// 원본 풍경 — 하늘 그라디언트·해·먼 언덕·가까운 언덕·집·나무를 화소마다 계산한다(외부 사진 없음)
function makeLandscape() {
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const k = y / 120;
const i = (y * OW + x) * 3;
photo[i] = lerp(112, 248, k) / 255;
photo[i + 1] = lerp(170, 222, k) / 255;
photo[i + 2] = lerp(232, 196, k) / 255;
const sun = Math.hypot(x - 236, y - 46);
putPhoto(x, y, [255, 232, 150], clamp(19 - sun, 0, 1));
const far = 104 + 22 * (noise2(x / 46, 3.1, SEED) - 0.5) * 2;
if (y > far) {
putPhoto(x, y, [104, 122, 178], clamp((y - far) / 2, 0, 1) * 0.9);
}
const near = 132 + 24 * (noise2(x / 34, 8.7, SEED + 1) - 0.5) * 2;
if (y > near) {
putPhoto(x, y, [lerp(110, 60, (y - near) / 70), lerp(176, 120, (y - near) / 70), 96], clamp((y - near) / 2, 0, 1));
}
// 집 — 벽·지붕·문·창
if (x >= 186 && x <= 232 && y >= 120 && y <= 154) {
putPhoto(x, y, [238, 226, 204], 1);
}
if (y >= 98 && y <= 120 && Math.abs(x - 209) <= (y - 98) * 1.25 + 2) {
putPhoto(x, y, [206, 92, 80], 1);
}
if (x >= 204 && x <= 214 && y >= 136 && y <= 154) {
putPhoto(x, y, [112, 78, 66], 1);
}
if (x >= 192 && x <= 200 && y >= 126 && y <= 133) {
putPhoto(x, y, [118, 160, 206], 1);
}
// 나무 — 둥근 잎과 줄기
if (x >= 262 && x <= 267 && y >= 128 && y <= 156) {
putPhoto(x, y, [108, 82, 60], 1);
}
putPhoto(x, y, [64, 132, 82], clamp(15 - Math.hypot(x - 265, y - 120), 0, 1));
}
}
}
makeLandscape();
function luma(buf, i) {
return buf[i * 3] * 0.299 + buf[i * 3 + 1] * 0.587 + buf[i * 3 + 2] * 0.114;
}
// 물감 그림 만들기 — 원본이 바뀌면 한 번만 다시 계산한다
function buildPainted() {
const pr = PAPER[0] / 255;
const pg = PAPER[1] / 255;
const pb = PAPER[2] / 255;
const top = COLOR_LEVELS - 1;
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
// ① 경계 흔들기 — 읽을 자리를 노이즈만큼 옮겨 색면 가장자리가 붓 자국처럼 울퉁불퉁해진다
const sx = clamp(Math.round(x + (noise2(x / 7, y / 7, SEED + 11) - 0.5) * 2 * EDGE_JITTER), 0, OW - 1);
const sy = clamp(Math.round(y + (noise2(x / 7 + 40, y / 7, SEED + 12) - 0.5) * 2 * EDGE_JITTER), 0, OH - 1);
const o = (y * OW + x) * 3;
// 잔 얼룩 고르기 — 옮긴 자리와 그 네 이웃의 평균을 읽는다
let r = 0;
let g = 0;
let b = 0;
for (let q = 0; q < 5; q += 1) {
const qx = clamp(sx + (q === 1 ? -1 : q === 2 ? 1 : 0), 0, OW - 1);
const qy = clamp(sy + (q === 3 ? -1 : q === 4 ? 1 : 0), 0, OH - 1);
const s = (qy * OW + qx) * 3;
r += photo[s] * 0.2;
g += photo[s + 1] * 0.2;
b += photo[s + 2] * 0.2;
}
// ② 색 단계 줄이기 — 밝기를 COLOR_LEVELS 단계로 반올림하고 세 채널에 같은 비율을 곱해 색상은 지킨다. 그다음 종이 색 쪽으로 PAPER_MIX 만큼
const l = r * 0.299 + g * 0.587 + b * 0.114;
const ratio = Math.round(clamp(l, 0, 1) * top) / top / Math.max(l, 0.02);
stepped[o] = lerp(clamp(r * ratio, 0, 1), pr, PAPER_MIX);
stepped[o + 1] = lerp(clamp(g * ratio, 0, 1), pg, PAPER_MIX);
stepped[o + 2] = lerp(clamp(b * ratio, 0, 1), pb, PAPER_MIX);
}
}
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const i = y * OW + x;
const l = luma(stepped, i);
// ③ 이웃 밝기 차 — 위아래 왼오른 네 이웃과의 밝기 차 가운데 가장 큰 값
let e = 0;
if (x > 0) {
e = Math.max(e, Math.abs(l - luma(stepped, i - 1)));
}
if (x < OW - 1) {
e = Math.max(e, Math.abs(l - luma(stepped, i + 1)));
}
if (y > 0) {
e = Math.max(e, Math.abs(l - luma(stepped, i - OW)));
}
if (y < OH - 1) {
e = Math.max(e, Math.abs(l - luma(stepped, i + OW)));
}
const dark = 1 - EDGE_DARKEN * smooth((e - EDGE_THRESHOLD) / 0.12);
// ④ 종이 결 곱 — 요철 음영과, 골에 조금 더 고이는 안료(높이가 낮을수록 6% 진하게)
const grain = PAPER_SHADE[i] * (1 - 0.12 * (0.5 - PAPER_HEIGHT[i]));
painted[i * 3] = stepped[i * 3] * dark * grain;
painted[i * 3 + 1] = stepped[i * 3 + 1] * dark * grain;
painted[i * 3 + 2] = stepped[i * 3 + 2] * dark * grain;
}
}
paintedReady = true;
}
function reset() {
if (!paintedReady) {
buildPainted();
}
}
function update(dt, t) {
// 이 장면은 시간에 따라 쌓이는 계산이 없다 — 쓸기 자리만 render 가 시간으로 정한다
}
// 쓸기 앞머리(화소) — 0 이면 왼쪽 바깥, 1 이면 오른쪽 바깥. 줄마다 노이즈로 흔들려 젖은 붓 자국처럼 들쭉날쭉하다
function sweepFront(p, y) {
return p * (OW + 70) - 35 + (noise2(y / 18, 2.5, SEED + 21) - 0.5) * 40;
}
function render(t) {
const on = smooth(phaseOf(t, 0.2, SWEEP_TIME));
const back = smooth(phaseOf(t, PAINT_TIME + HOLD_TIME, WASH_TIME));
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
const f1 = sweepFront(on, y);
const f2 = sweepFront(back, y);
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
// 그림으로 바뀐 정도 — 첫 쓸기 앞머리 뒤쪽이면 1, 되돌리는 쓸기가 지나간 자리는 다시 0
const k = smooth((f1 - x) / 12) * (1 - smooth((f2 - x) / 12));
const i = (y * OW + x) * 3;
OUT[i] = clamp(lerp(photo[i], painted[i], k), 0, 1);
OUT[i + 1] = clamp(lerp(photo[i + 1], painted[i + 1], k), 0, 1);
OUT[i + 2] = clamp(lerp(photo[i + 2], painted[i + 2], k), 0, 1);
}
}
}
// 06 원본 읽기 — 계산한 풍경을 바깥에 안 보이는 캔버스에 놓고 getImageData 로 다시 읽어 그 화소를 원본으로 쓴다
// 같은 페이지에서 그린 그림이라 캔버스가 오염되지 않아 읽기가 열린다. 다른 출처의 사진을 crossOrigin 허락 없이 그렸다면 여기서 SecurityError 가 난다
const photoEl = document.createElement('canvas');
photoEl.width = OW;
photoEl.height = OH;
const photoCtx = photoEl.getContext('2d', { willReadFrequently: true });
function loadPhoto() {
if (!photoCtx) {
return;
}
const img = photoCtx.createImageData(OW, OH);
for (let i = 0; i < OW * OH; i += 1) {
img.data[i * 4] = photo[i * 3] * 255;
img.data[i * 4 + 1] = photo[i * 3 + 1] * 255;
img.data[i * 4 + 2] = photo[i * 3 + 2] * 255;
img.data[i * 4 + 3] = 255;
}
photoCtx.putImageData(img, 0, 0);
try {
const px = photoCtx.getImageData(0, 0, OW, OH).data;
for (let i = 0; i < OW * OH; i += 1) {
photo[i * 3] = px[i * 4] / 255;
photo[i * 3 + 1] = px[i * 4 + 1] / 255;
photo[i * 3 + 2] = px[i * 4 + 2] / 255;
}
paintedReady = false;
}
catch (err) {
// 오염된 캔버스 — 픽셀을 못 읽으면 계산해 둔 원본 그대로 쓴다
}
}
loadPhoto();
function draw() {
render(simTime);
present();
}
// 한 프레임에 넘기는 시간 상한(초) — 탭을 오래 숨겼다 돌아온 첫 프레임에도 50ms 까지만 계산에 넣는다
const DT_MAX = 0.05;
// 한 바퀴 — 그리기 → 머묾 → 씻겨 지워짐. 끝나면 같은 시드로 처음부터 다시 그린다
const CYCLE = PAINT_TIME + HOLD_TIME + WASH_TIME;
// 그림 시계(초)와 고정 걸음에 아직 못 넣은 나머지 시간
let simTime = 0;
let pending = 0;
let paused = false;
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 떼고 상태 줄을 polite 로 켠다
let demo = root.classList.contains('is-demo');
// 리스너는 한 묶음으로 달고 정리할 때 한 번에 뗀다
const off = new AbortController();
function wake() {
if (!demo) {
return;
}
demo = false;
root.classList.remove('is-demo');
if (statusEl) {
statusEl.setAttribute('aria-live', 'polite');
}
}
// 고정 걸음 하나 — 그리는 동안만 계산을 나아가게 하고, 한 바퀴가 끝나면 처음 상태로 되돌린다
function stepOnce() {
simTime += STEP;
if (simTime >= CYCLE) {
simTime = 0;
reset();
return;
}
if (simTime <= PAINT_TIME) {
update(STEP, simTime);
}
}
let rafId = 0;
let lastTs = -1;
function frame(ts) {
if (still || paused) {
rafId = 0;
return;
}
if (lastTs < 0) {
lastTs = ts;
}
pending += Math.min((ts - lastTs) / 1000, DT_MAX);
lastTs = ts;
while (pending >= STEP) {
stepOnce();
pending -= STEP;
}
draw();
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function startLoop() {
if (rafId) {
return;
}
// 시계 다시 맞추기 — 멈췄던 사이의 시간을 첫 프레임에 넘기지 않는다
lastTs = -1;
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function stopLoop() {
if (rafId) {
window.cancelAnimationFrame(rafId);
rafId = 0;
}
}
// 동작 줄이기 — 루프를 돌리지 않고, 같은 시드로 그리기 끝까지 한 번에 계산한 Finished 그림 한 장만 보여 준다
function showFinished() {
stopLoop();
reset();
simTime = 0;
while (simTime + STEP <= PAINT_TIME) {
simTime += STEP;
update(STEP, simTime);
}
simTime = PAINT_TIME;
draw();
}
function play() {
reset();
simTime = 0;
pending = 0;
// 자동 시연은 DEMO_START 초까지 미리 그려 둔 채 시작한다 — 페이지를 열자마자 빈 종이만 보이지 않게(사람이 다시 시작하면 0초부터)
if (demo) {
while (simTime + STEP <= DEMO_START) {
stepOnce();
}
}
draw();
if (!paused) {
startLoop();
}
}
pauseBtn.addEventListener('click', function () {
paused = !paused;
pauseBtn.setAttribute('aria-pressed', paused ? 'true' : 'false');
wake();
if (paused) {
stopLoop();
}
else if (!still) {
startLoop();
}
}, { signal: off.signal });
// 탭이 숨으면 그리기를 멈추고, 돌아오면 시계를 다시 맞춰 이어 그린다 — 숨은 동안의 몇 초가 한 프레임에 몰리지 않게
document.addEventListener('visibilitychange', function () {
if (document.hidden) {
stopLoop();
}
else if (!paused && !still) {
startLoop();
}
}, { signal: off.signal });
// 설정이 페이지를 연 채 바뀌면 — 켜지면 Finished 그림으로 멈추고, 꺼지면 처음부터 다시 그린다
reduceQuery.addEventListener('change', function () {
still = reduceQuery.matches;
if (still) {
showFinished();
}
else {
play();
}
}, { signal: off.signal });
window.addEventListener('resize', function () {
fitCanvas();
draw();
}, { signal: off.signal });
fitCanvas();
if (still) {
showFinished();
}
else {
play();
}
return function () {
stopLoop();
off.abort();
};
})();// PhotoQuantizeEdgeWash - vanilla 판(06-watercolor-photo-quantize-edge-wash) 의 React 포트. 같은 계산을 useEffect 안에서 돌린다.
import { useEffect, useRef } from "react";
import styles from "./PhotoQuantizeEdgeWash.module.scss";
const cx = (s: string): string => s.split(" ").map((n) => styles[n] ?? n).join(" ");
export default function PhotoQuantizeEdgeWash() {
const rootRef = useRef<HTMLDivElement | null>(null);
useEffect(() => {
const rootEl = rootRef.current;
if (!rootEl) return;
const root: HTMLElement = rootEl;
type RGB = [number, number, number];
// 판 좌표 — 캔버스 안은 늘 480×300. 화면에 보이는 크기와 상관없이 그리기 좌표는 이 판으로 한다
const W = 480;
const H = 300;
const TAU = Math.PI * 2;
// 화소 격자 — 픽셀 연산(색 합성·종이 결)은 320×200 에서 하고 화면에는 늘려 그린다
const OW = 320;
const OH = 200;
// 계산 격자 — 물·안료 확산처럼 무거운 계산은 가로 160 칸 격자에서 (한 칸 = 판 3px)
const GW = 160;
const GH = 100;
// 고정 걸음(초) — 같은 시드면 몇 번을 다시 그려도 같은 그림이 나오도록 계산은 1/30초씩 나아간다
const STEP = 1 / 30;
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); }
// 시드 고정 난수 — 같은 시드면 같은 얼룩·물방울·붓털이 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;
};
}
// 종 모양 난수 — 균일 난수 넷의 합을 평균 0·표준편차 1 로 맞춘 값. 대부분 ±1 안, 가끔 ±2 를 넘는다
function normalRandom(rng: () => number): number {
return (rng() + rng() + rng() + rng() - 2) * 1.7320508;
}
// 격자 점마다 정해진 값(0~1) — 정수 좌표 두 개와 시드를 섞는다
function hash2(ix: number, iy: number, seed: number): number {
let h = Math.imul(ix, 374761393) ^ Math.imul(iy, 668265263) ^ Math.imul(seed, 1274126177);
h = Math.imul(h ^ (h >>> 13), 1103515245);
h ^= h >>> 16;
return (h >>> 0) / 4294967296;
}
// 2차원 값 노이즈 — 정수 격자 네 점의 값을 부드럽게 보간한 0~1. 종이 높이·경계 흔들기·꽃잎 반지름에 쓴다
function valueNoise(x: number, y: number, seed: number): number {
const ix = Math.floor(x);
const iy = Math.floor(y);
const fx = x - ix;
const fy = y - iy;
const ux = fx * fx * (3 - 2 * fx);
const uy = fy * fy * (3 - 2 * fy);
const a = hash2(ix, iy, seed);
const b = hash2(ix + 1, iy, seed);
const c = hash2(ix, iy + 1, seed);
const d = hash2(ix + 1, iy + 1, seed);
return lerp(lerp(a, b, ux), lerp(c, d, ux), uy);
}
// 두 옥타브 — 굵은 결(0.65) 위에 두 배 촘촘한 결(0.35)을 겹친다
function noise2(x: number, y: number, seed: number): number {
return valueNoise(x, y, seed) * 0.65 + valueNoise(x * 2 + 17.3, y * 2 + 5.1, seed + 101) * 0.35;
}
// 둘레를 따라 한 바퀴 이어지는 노이즈 — 각 θ 를 원 위의 점으로 바꿔 2차원 노이즈를 읽으므로 0 과 2π 에서 값이 같다
function ringNoise(theta: number, freq: number, seed: number): number {
return noise2(Math.cos(theta) * freq + 50, Math.sin(theta) * freq + 50, seed);
}
// 파스텔 안료 — 흰 종이에 한 겹 칠했을 때 돌아오는 빛(0~255). 진하게 쌓이면 곱으로 깊어진다
const PAPER: RGB = [250, 245, 232];
const INK: RGB = [58, 50, 74];
const SKY: RGB = [146, 192, 230];
const BUTTER: RGB = [246, 214, 118];
const CORAL: RGB = [240, 148, 132];
const SAGE: RGB = [142, 192, 152];
const LAVENDER: RGB = [178, 158, 226];
const PINK: RGB = [240, 164, 194];
const INDIGO: RGB = [128, 136, 196];
// 순환 — 그리기 → 머묾 → 씻겨 지워짐 → 처음부터. 시간 t(초)가 어디쯤인지 0~1 로
function phaseOf(t: number, start: number, length: number): number { return clamp((t - start) / length, 0, 1); }
// 안료 — 한 겹이 채널마다 돌려보내는 빛의 비율을 로그로 들고 있다. 진하기 d 만큼 쌓이면 빛 = 종이 × 비율^d (곱이라 겹칠수록 깊어진다)
type Pigment = { r: number; g: number; b: number };
function pigment(c: RGB): Pigment {
return { r: Math.log(Math.max(c[0], 1) / 255), g: Math.log(Math.max(c[1], 1) / 255), b: Math.log(Math.max(c[2], 1) / 255) };
}
// 젖은 물기 — 마르기 전의 색면을 살짝 어둡고 차갑게 보이게 하는 옅은 회청색 한 겹
const WATER: RGB = [214, 224, 236];
// 화면 버퍼 — 화소마다 RGB(0~1) 세 칸. 프레임마다 새 배열을 만들지 않고 이 한 벌을 다시 쓴다
const OUT = new Float32Array(OW * OH * 3);
// 종이 높이맵 — 0(골)~1(마루). 처음 한 번만 계산한다
const PAPER_HEIGHT = new Float32Array(OW * OH);
// 종이 요철 음영 — 비스듬한 빛이 결의 기울기에 닿아 생기는 밝기 배율
const PAPER_SHADE = new Float32Array(OW * OH);
// 종이 결 크기 — 노이즈 한 칸이 화소 몇 개인가 (작을수록 촘촘한 결)
const GRAIN_SIZE = 2.6;
// 결 음영 세기 — 왼쪽 위에서 든 빛 방향으로 오르막이면 밝게, 내리막이면 어둡게
const GRAIN_LIGHT = 0.36;
function buildPaper(seed: number, relief: number): void {
let lo = 1;
let hi = 0;
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const h = noise2(x / GRAIN_SIZE, y / GRAIN_SIZE, seed);
PAPER_HEIGHT[y * OW + x] = h;
lo = Math.min(lo, h);
hi = Math.max(hi, h);
}
}
// 높이를 0~1 로 다시 펴서 골과 마루가 끝까지 쓰이게 한다
const span = Math.max(hi - lo, 1e-6);
for (let i = 0; i < OW * OH; i += 1) { PAPER_HEIGHT[i] = (PAPER_HEIGHT[i] - lo) / span; }
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const gx = PAPER_HEIGHT[y * OW + Math.min(x + 1, OW - 1)] - PAPER_HEIGHT[y * OW + Math.max(x - 1, 0)];
const gy = PAPER_HEIGHT[Math.min(y + 1, OH - 1) * OW + x] - PAPER_HEIGHT[Math.max(y - 1, 0) * OW + x];
// 빛은 왼쪽 위에서 — 기울기를 (−1, −1)/√2 방향에 내린 값이 양이면 빛을 마주 본다
const lit = -(gx + gy) * 0.7071;
PAPER_SHADE[y * OW + x] = clamp(1 + GRAIN_LIGHT * relief * lit * 0.25, 0.82, 1.08);
}
}
}
// 색 합성 — 진하기 격자 여러 장(gw×gh)을 화소 격자로 늘려 읽고, 안료마다 진하기 × 로그 비율을 더한 뒤 지수로 되돌려 종이 색에 곱한다
// gran 은 안료마다 종이 골에 고이는 정도: 진하기 × (1 + gran × (1 − 2 × 높이)) — 골(0)은 1 + gran 배, 마루(1)는 1 − gran 배
// over 가 true 면 종이부터 다시 칠하지 않고 지금 OUT 위에 곱으로 덧칠한다(격자 크기가 다른 층을 한 장면에 겹칠 때)
function compose(fields: Float32Array[], gw: number, gh: number, pigs: Pigment[], gran: number[], over?: boolean): void {
const sx = gw / OW;
const sy = gh / OH;
const n = fields.length;
const pr = PAPER[0] / 255;
const pg = PAPER[1] / 255;
const pb = PAPER[2] / 255;
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
const fy = clamp((y + 0.5) * sy - 0.5, 0, gh - 1);
const y0 = Math.min(Math.floor(fy), gh - 2 < 0 ? 0 : gh - 2);
const ty = fy - y0;
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const fx = clamp((x + 0.5) * sx - 0.5, 0, gw - 1);
const x0 = Math.min(Math.floor(fx), gw - 2);
const tx = fx - x0;
const i00 = y0 * gw + x0;
const i10 = i00 + 1;
const i01 = i00 + gw;
const i11 = i01 + 1;
const p = y * OW + x;
const h = PAPER_HEIGHT[p];
let lr = 0;
let lg = 0;
let lb = 0;
for (let k = 0; k < n; k += 1) {
const f = fields[k];
let d = (f[i00] * (1 - tx) + f[i10] * tx) * (1 - ty) + (f[i01] * (1 - tx) + f[i11] * tx) * ty;
if (d <= 0) { continue; }
if (gran[k] !== 0) { d *= Math.max(0, 1 + gran[k] * (1 - 2 * h)); }
const pk = pigs[k];
lr += pk.r * d;
lg += pk.g * d;
lb += pk.b * d;
}
if (over) {
if (lr !== 0 || lg !== 0 || lb !== 0) {
OUT[p * 3] *= Math.exp(lr);
OUT[p * 3 + 1] *= Math.exp(lg);
OUT[p * 3 + 2] *= Math.exp(lb);
}
continue;
}
const s = PAPER_SHADE[p];
OUT[p * 3] = pr * s * Math.exp(lr);
OUT[p * 3 + 1] = pg * s * Math.exp(lg);
OUT[p * 3 + 2] = pb * s * Math.exp(lb);
}
}
}
// 씻어 내기 앞머리 띠 폭(화소) — 물이 지나가는 가장자리가 이만큼 부드럽게 번진다
const WASH_SOFT = 26;
// 씻어 내기 — 물이 왼쪽에서 오른쪽으로 쓸고 지나간 자리는 종이로 돌아간다. 앞머리는 줄마다 노이즈로 흔들리고 젖은 띠가 살짝 어둡다
function washOver(p: number, seed: number): void {
if (p <= 0) { return; }
const pr = PAPER[0] / 255;
const pg = PAPER[1] / 255;
const pb = PAPER[2] / 255;
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
const front = lerp(-WASH_SOFT - 50, OW + WASH_SOFT + 50, p) + (noise2(y / 46, p * 1.5, seed) - 0.5) * 70;
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const k = smooth((front - x) / WASH_SOFT);
if (k <= 0) { continue; }
const i = y * OW + x;
const s = PAPER_SHADE[i];
const tint = 1 - 0.07 * (1 - Math.abs(2 * k - 1));
OUT[i * 3] = lerp(OUT[i * 3], pr * s, k) * tint;
OUT[i * 3 + 1] = lerp(OUT[i * 3 + 1], pg * s, k) * tint;
OUT[i * 3 + 2] = lerp(OUT[i * 3 + 2], pb * s, k) * (1 - 0.03 * (1 - Math.abs(2 * k - 1)));
}
}
}
// 순환 끝의 씻어 내기 — 그리기(PAINT_TIME)와 머묾(HOLD_TIME)이 지난 뒤 WASH_TIME 동안
function washAt(t: number, seed: number): void {
washOver(phaseOf(t, PAINT_TIME + HOLD_TIME, WASH_TIME), seed);
}
const canvasEl = root.querySelector('[data-role="canvas"]') as HTMLCanvasElement | null;
const pauseEl = root.querySelector('[data-role="pause"]') as HTMLButtonElement | null;
const statusEl = root.querySelector('[data-role="status"]') as HTMLElement | null;
const ctxRaw = canvasEl ? canvasEl.getContext('2d') : null;
// 화소 격자를 담는 바깥에 안 보이는 캔버스 — ImageData 한 장을 만들어 두고 프레임마다 내용만 바꿔 쓴다
const bufEl = document.createElement('canvas');
bufEl.width = OW;
bufEl.height = OH;
const bufRaw = bufEl.getContext('2d');
if (!canvasEl || !ctxRaw || !pauseEl || !bufRaw) { return; }
const cv: HTMLCanvasElement = canvasEl;
const ctx: CanvasRenderingContext2D = ctxRaw;
const pauseBtn: HTMLButtonElement = pauseEl;
const bufCtx: CanvasRenderingContext2D = bufRaw;
const frameImage: ImageData = bufCtx.createImageData(OW, OH);
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);
}
// 화면 버퍼(OUT, 0~1)를 8비트로 옮겨 바깥 캔버스에 놓고, 판 크기로 부드럽게 늘려 그린다
function present(): void {
const px = frameImage.data;
for (let i = 0, j = 0; i < OW * OH; i += 1, j += 3) {
px[i * 4] = OUT[j] * 255;
px[i * 4 + 1] = OUT[j + 1] * 255;
px[i * 4 + 2] = OUT[j + 2] * 255;
px[i * 4 + 3] = 255;
}
bufCtx.putImageData(frameImage, 0, 0);
ctx.imageSmoothingEnabled = true;
ctx.imageSmoothingQuality = 'high';
ctx.drawImage(bufEl, 0, 0, W, H);
}
// 06 이미지 수채화 — 같은 페이지에서 계산으로 그린 풍경을 원본으로 삼아 ① 경계 흔들기 ② 색 단계 줄이기 ③ 이웃 밝기 차로 테두리 어둡게 ④ 종이 결 곱 을 차례로 하고, 왼쪽부터 쓸어 바꾼다
// 밝기를 남길 단계 수 — 하늘 그라디언트도 이 수만큼의 띠로 끊긴다
const COLOR_LEVELS = 5;
// 색면 경계를 흔드는 폭(화소) — 노이즈로 읽을 자리를 이만큼 옮긴다
const EDGE_JITTER = 3.2;
// 이웃과의 밝기 차가 이 값을 넘으면 테두리로 친다(0~1)
const EDGE_THRESHOLD = 0.035;
// 테두리를 어둡게 하는 정도 — 밝기에 (1 − EDGE_DARKEN) 까지 곱한다
const EDGE_DARKEN = 0.38;
// 종이 색 섞기 — 물감은 종이를 비쳐 보이므로 단계 색을 종이 쪽으로 이만큼 옅게
const PAPER_MIX = 0.16;
// 원본 → 물감 그림으로 쓸어 바꾸는 시간(초)
const SWEEP_TIME = 3.0;
// 자동 시연이 미리 그려 두고 시작하는 시각(초)
const DEMO_START = 0.9;
const PAINT_TIME = 3.6;
const HOLD_TIME = 2.6;
const WASH_TIME = 1.6;
const SEED = 4826;
// 원본 풍경(화소 격자 RGB 0~1) — 브라우저에서는 그린 뒤 getImageData 로 다시 읽은 값으로 바뀐다
const photo = new Float32Array(OW * OH * 3);
// 물감 그림 결과와 단계만 줄인 중간 결과
const painted = new Float32Array(OW * OH * 3);
const stepped = new Float32Array(OW * OH * 3);
let paintedReady = false;
buildPaper(SEED, 1);
function putPhoto(x: number, y: number, c: RGB, a: number): void {
const i = (y * OW + x) * 3;
photo[i] = lerp(photo[i], c[0] / 255, a);
photo[i + 1] = lerp(photo[i + 1], c[1] / 255, a);
photo[i + 2] = lerp(photo[i + 2], c[2] / 255, a);
}
// 원본 풍경 — 하늘 그라디언트·해·먼 언덕·가까운 언덕·집·나무를 화소마다 계산한다(외부 사진 없음)
function makeLandscape(): void {
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const k = y / 120;
const i = (y * OW + x) * 3;
photo[i] = lerp(112, 248, k) / 255;
photo[i + 1] = lerp(170, 222, k) / 255;
photo[i + 2] = lerp(232, 196, k) / 255;
const sun = Math.hypot(x - 236, y - 46);
putPhoto(x, y, [255, 232, 150], clamp(19 - sun, 0, 1));
const far = 104 + 22 * (noise2(x / 46, 3.1, SEED) - 0.5) * 2;
if (y > far) { putPhoto(x, y, [104, 122, 178], clamp((y - far) / 2, 0, 1) * 0.9); }
const near = 132 + 24 * (noise2(x / 34, 8.7, SEED + 1) - 0.5) * 2;
if (y > near) { putPhoto(x, y, [lerp(110, 60, (y - near) / 70), lerp(176, 120, (y - near) / 70), 96], clamp((y - near) / 2, 0, 1)); }
// 집 — 벽·지붕·문·창
if (x >= 186 && x <= 232 && y >= 120 && y <= 154) { putPhoto(x, y, [238, 226, 204], 1); }
if (y >= 98 && y <= 120 && Math.abs(x - 209) <= (y - 98) * 1.25 + 2) { putPhoto(x, y, [206, 92, 80], 1); }
if (x >= 204 && x <= 214 && y >= 136 && y <= 154) { putPhoto(x, y, [112, 78, 66], 1); }
if (x >= 192 && x <= 200 && y >= 126 && y <= 133) { putPhoto(x, y, [118, 160, 206], 1); }
// 나무 — 둥근 잎과 줄기
if (x >= 262 && x <= 267 && y >= 128 && y <= 156) { putPhoto(x, y, [108, 82, 60], 1); }
putPhoto(x, y, [64, 132, 82], clamp(15 - Math.hypot(x - 265, y - 120), 0, 1));
}
}
}
makeLandscape();
function luma(buf: Float32Array, i: number): number {
return buf[i * 3] * 0.299 + buf[i * 3 + 1] * 0.587 + buf[i * 3 + 2] * 0.114;
}
// 물감 그림 만들기 — 원본이 바뀌면 한 번만 다시 계산한다
function buildPainted(): void {
const pr = PAPER[0] / 255;
const pg = PAPER[1] / 255;
const pb = PAPER[2] / 255;
const top = COLOR_LEVELS - 1;
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
// ① 경계 흔들기 — 읽을 자리를 노이즈만큼 옮겨 색면 가장자리가 붓 자국처럼 울퉁불퉁해진다
const sx = clamp(Math.round(x + (noise2(x / 7, y / 7, SEED + 11) - 0.5) * 2 * EDGE_JITTER), 0, OW - 1);
const sy = clamp(Math.round(y + (noise2(x / 7 + 40, y / 7, SEED + 12) - 0.5) * 2 * EDGE_JITTER), 0, OH - 1);
const o = (y * OW + x) * 3;
// 잔 얼룩 고르기 — 옮긴 자리와 그 네 이웃의 평균을 읽는다
let r = 0;
let g = 0;
let b = 0;
for (let q = 0; q < 5; q += 1) {
const qx = clamp(sx + (q === 1 ? -1 : q === 2 ? 1 : 0), 0, OW - 1);
const qy = clamp(sy + (q === 3 ? -1 : q === 4 ? 1 : 0), 0, OH - 1);
const s = (qy * OW + qx) * 3;
r += photo[s] * 0.2;
g += photo[s + 1] * 0.2;
b += photo[s + 2] * 0.2;
}
// ② 색 단계 줄이기 — 밝기를 COLOR_LEVELS 단계로 반올림하고 세 채널에 같은 비율을 곱해 색상은 지킨다. 그다음 종이 색 쪽으로 PAPER_MIX 만큼
const l = r * 0.299 + g * 0.587 + b * 0.114;
const ratio = Math.round(clamp(l, 0, 1) * top) / top / Math.max(l, 0.02);
stepped[o] = lerp(clamp(r * ratio, 0, 1), pr, PAPER_MIX);
stepped[o + 1] = lerp(clamp(g * ratio, 0, 1), pg, PAPER_MIX);
stepped[o + 2] = lerp(clamp(b * ratio, 0, 1), pb, PAPER_MIX);
}
}
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
const i = y * OW + x;
const l = luma(stepped, i);
// ③ 이웃 밝기 차 — 위아래 왼오른 네 이웃과의 밝기 차 가운데 가장 큰 값
let e = 0;
if (x > 0) { e = Math.max(e, Math.abs(l - luma(stepped, i - 1))); }
if (x < OW - 1) { e = Math.max(e, Math.abs(l - luma(stepped, i + 1))); }
if (y > 0) { e = Math.max(e, Math.abs(l - luma(stepped, i - OW))); }
if (y < OH - 1) { e = Math.max(e, Math.abs(l - luma(stepped, i + OW))); }
const dark = 1 - EDGE_DARKEN * smooth((e - EDGE_THRESHOLD) / 0.12);
// ④ 종이 결 곱 — 요철 음영과, 골에 조금 더 고이는 안료(높이가 낮을수록 6% 진하게)
const grain = PAPER_SHADE[i] * (1 - 0.12 * (0.5 - PAPER_HEIGHT[i]));
painted[i * 3] = stepped[i * 3] * dark * grain;
painted[i * 3 + 1] = stepped[i * 3 + 1] * dark * grain;
painted[i * 3 + 2] = stepped[i * 3 + 2] * dark * grain;
}
}
paintedReady = true;
}
function reset(): void {
if (!paintedReady) { buildPainted(); }
}
function update(dt: number, t: number): void {
// 이 장면은 시간에 따라 쌓이는 계산이 없다 — 쓸기 자리만 render 가 시간으로 정한다
}
// 쓸기 앞머리(화소) — 0 이면 왼쪽 바깥, 1 이면 오른쪽 바깥. 줄마다 노이즈로 흔들려 젖은 붓 자국처럼 들쭉날쭉하다
function sweepFront(p: number, y: number): number {
return p * (OW + 70) - 35 + (noise2(y / 18, 2.5, SEED + 21) - 0.5) * 40;
}
function render(t: number): void {
const on = smooth(phaseOf(t, 0.2, SWEEP_TIME));
const back = smooth(phaseOf(t, PAINT_TIME + HOLD_TIME, WASH_TIME));
for (let y = 0; y < OH; y += 1) {
const f1 = sweepFront(on, y);
const f2 = sweepFront(back, y);
for (let x = 0; x < OW; x += 1) {
// 그림으로 바뀐 정도 — 첫 쓸기 앞머리 뒤쪽이면 1, 되돌리는 쓸기가 지나간 자리는 다시 0
const k = smooth((f1 - x) / 12) * (1 - smooth((f2 - x) / 12));
const i = (y * OW + x) * 3;
OUT[i] = clamp(lerp(photo[i], painted[i], k), 0, 1);
OUT[i + 1] = clamp(lerp(photo[i + 1], painted[i + 1], k), 0, 1);
OUT[i + 2] = clamp(lerp(photo[i + 2], painted[i + 2], k), 0, 1);
}
}
}
// 06 원본 읽기 — 계산한 풍경을 바깥에 안 보이는 캔버스에 놓고 getImageData 로 다시 읽어 그 화소를 원본으로 쓴다
// 같은 페이지에서 그린 그림이라 캔버스가 오염되지 않아 읽기가 열린다. 다른 출처의 사진을 crossOrigin 허락 없이 그렸다면 여기서 SecurityError 가 난다
const photoEl = document.createElement('canvas');
photoEl.width = OW;
photoEl.height = OH;
const photoCtx = photoEl.getContext('2d', { willReadFrequently: true });
function loadPhoto(): void {
if (!photoCtx) { return; }
const img = photoCtx.createImageData(OW, OH);
for (let i = 0; i < OW * OH; i += 1) {
img.data[i * 4] = photo[i * 3] * 255;
img.data[i * 4 + 1] = photo[i * 3 + 1] * 255;
img.data[i * 4 + 2] = photo[i * 3 + 2] * 255;
img.data[i * 4 + 3] = 255;
}
photoCtx.putImageData(img, 0, 0);
try {
const px = photoCtx.getImageData(0, 0, OW, OH).data;
for (let i = 0; i < OW * OH; i += 1) {
photo[i * 3] = px[i * 4] / 255;
photo[i * 3 + 1] = px[i * 4 + 1] / 255;
photo[i * 3 + 2] = px[i * 4 + 2] / 255;
}
paintedReady = false;
} catch (err) {
// 오염된 캔버스 — 픽셀을 못 읽으면 계산해 둔 원본 그대로 쓴다
}
}
loadPhoto();
function draw(): void {
render(simTime);
present();
}
// 한 프레임에 넘기는 시간 상한(초) — 탭을 오래 숨겼다 돌아온 첫 프레임에도 50ms 까지만 계산에 넣는다
const DT_MAX = 0.05;
// 한 바퀴 — 그리기 → 머묾 → 씻겨 지워짐. 끝나면 같은 시드로 처음부터 다시 그린다
const CYCLE = PAINT_TIME + HOLD_TIME + WASH_TIME;
// 그림 시계(초)와 고정 걸음에 아직 못 넣은 나머지 시간
let simTime = 0;
let pending = 0;
let paused = false;
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 떼고 상태 줄을 polite 로 켠다
let demo = root.classList.contains('is-demo');
// 리스너는 한 묶음으로 달고 정리할 때 한 번에 뗀다
const off = new AbortController();
function wake(): void {
if (!demo) { return; }
demo = false;
root.classList.remove('is-demo');
if (statusEl) { statusEl.setAttribute('aria-live', 'polite'); }
}
// 고정 걸음 하나 — 그리는 동안만 계산을 나아가게 하고, 한 바퀴가 끝나면 처음 상태로 되돌린다
function stepOnce(): void {
simTime += STEP;
if (simTime >= CYCLE) {
simTime = 0;
reset();
return;
}
if (simTime <= PAINT_TIME) { update(STEP, simTime); }
}
let rafId = 0;
let lastTs = -1;
function frame(ts: number): void {
if (still || paused) { rafId = 0; return; }
if (lastTs < 0) { lastTs = ts; }
pending += Math.min((ts - lastTs) / 1000, DT_MAX);
lastTs = ts;
while (pending >= STEP) {
stepOnce();
pending -= STEP;
}
draw();
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function startLoop(): void {
if (rafId) { return; }
// 시계 다시 맞추기 — 멈췄던 사이의 시간을 첫 프레임에 넘기지 않는다
lastTs = -1;
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function stopLoop(): void {
if (rafId) { window.cancelAnimationFrame(rafId); rafId = 0; }
}
// 동작 줄이기 — 루프를 돌리지 않고, 같은 시드로 그리기 끝까지 한 번에 계산한 완성 그림 한 장만 보여 준다
function showFinished(): void {
stopLoop();
reset();
simTime = 0;
while (simTime + STEP <= PAINT_TIME) {
simTime += STEP;
update(STEP, simTime);
}
simTime = PAINT_TIME;
draw();
}
function play(): void {
reset();
simTime = 0;
pending = 0;
// 자동 시연은 DEMO_START 초까지 미리 그려 둔 채 시작한다 — 페이지를 열자마자 빈 종이만 보이지 않게(사람이 다시 시작하면 0초부터)
if (demo) {
while (simTime + STEP <= DEMO_START) { stepOnce(); }
}
draw();
if (!paused) { startLoop(); }
}
pauseBtn.addEventListener('click', function (): void {
paused = !paused;
pauseBtn.setAttribute('aria-pressed', paused ? 'true' : 'false');
wake();
if (paused) { stopLoop(); } else if (!still) { startLoop(); }
}, { signal: off.signal });
// 탭이 숨으면 그리기를 멈추고, 돌아오면 시계를 다시 맞춰 이어 그린다 — 숨은 동안의 몇 초가 한 프레임에 몰리지 않게
document.addEventListener('visibilitychange', function (): void {
if (document.hidden) { stopLoop(); } else if (!paused && !still) { startLoop(); }
}, { signal: off.signal });
// 설정이 페이지를 연 채 바뀌면 — 켜지면 완성 그림으로 멈추고, 꺼지면 처음부터 다시 그린다
reduceQuery.addEventListener('change', function (): void {
still = reduceQuery.matches;
if (still) { showFinished(); } else { play(); }
}, { signal: off.signal });
window.addEventListener('resize', function (): void {
fitCanvas();
draw();
}, { signal: off.signal });
fitCanvas();
if (still) { showFinished(); } else { play(); }
return function (): void {
stopLoop();
off.abort();
};
}, []);
return (
<div className={cx("wc") + " is-demo"} ref={rootRef}>
<canvas className={cx("wc__canvas")} data-role="canvas" width={480} height={300} role="img" aria-label="같은 페이지에서 그린 집과 언덕 풍경이 왼쪽부터 색 단계와 흔들린 경계의 물감 그림으로 바뀌는 장면."></canvas>
<button className={cx("wc__pause")} data-role="pause" type="button" aria-pressed="false">{'일시정지'}</button>
</div>
);
}06 An Image Watercolor Filter That Turns a Landscape into Paint with Stepped Brightness and Wavering Edges — Measured area 51.997% · moving frames 12/23Original by GODRICH · SCSS and React ship in the zip · Watercolor Effect CSS: 9 Bleeding Paint Scenes
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Watercolor Effect CSS: 9 Bleeding Paint ScenesIn a watercolor effect CSS frame, watercolor bleeds come from how water dries, not from the brush: 03 spreads pigment on See all demos in this post
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