05Beat-frequency amplitude envelope

<main class="stage">
<div class="be" id="be">
  <p class="be__hint">
    <svg class="be__ico" viewBox="0 0 256 256" aria-hidden="true"><g fill="currentColor"><path d="M24 128c16-64 40-64 56 0s40 64 56 0s40-64 56 0s40 64 56 0" fill="none" stroke="currentColor" stroke-width="10" stroke-linecap="round"/></g></svg>
    <span>Two slightly detuned waves meet and swell, then thin out — beats</span>
  </p>
  <div class="be__field" id="field" role="application" aria-label="Beat envelope playground">
    <canvas class="be__cv" id="cv"></canvas>
    <b class="be__badge" aria-hidden="true"><span class="be__badgeNum">9·10</span><span class="be__badgeUnit">Hz</span></b>
  </div>
</div>
</main>

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

// 맥놀이 진폭 엔벨로프 — 주파수가 살짝 다른 두 사인파를 더하면 생기는 맥놀이(beat)를 그린다.
// 움직임은 전부 캔버스 rAF 루프 안에 있다. @keyframes 0개.

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

@include stage($stage-paper);

.be {
  --wave: #{$subject-blue};
  --env: #{$subject-pink};
  --rail: #{rgba($subject-ink, .14)};
  --ink-fg: #{$subject-ink};
  --badge-bg: #{rgba($subject-ink, .78)};
  --badge-fg: #{$subject-cream};

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

.be__hint {
  display: flex; align-items: center; gap: $sp-1; margin: 0;
  font-weight: 700; font-size: clamp(10px, 2.8vw, 12px); line-height: 1.35;
  color: var(--ink-fg);
}

.be__ico { width: 16px; height: 16px; flex: 0 0 auto; color: $subject-pink; }

.be__field {
  position: relative; height: 208px;
  border-radius: $r-card; overflow: hidden;
  background: $subject-cream;
  box-shadow: inset 0 0 0 1px rgba($subject-ink, .16);
}

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

.be__badge {
  position: absolute; right: $sp-2; top: $sp-2;
  display: flex; align-items: baseline; gap: $sp-1;
  padding: $sp-1 $sp-2; border-radius: $r-pill;
  background: var(--badge-bg);
  color: var(--badge-fg); font-weight: 700; font-size: 11px;
}

@media (max-width: 340px) {
  .be__field { height: 124px; }
  .be__badge { font-size: 10px; padding: 0 $sp-1; }
}

@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
  .be.is-still .be__badge { opacity: .92 !important; }
}

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

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

.be {
  --wave: #2f6df6;
  --env: #ff9ebb;
  --rail: rgba(23, 20, 26, 0.14);
  --ink-fg: #17141a;
  --badge-bg: rgba(23, 20, 26, 0.78);
  --badge-fg: #fff7e6;
  display: flex;
  flex-direction: column;
  gap: 8px;
  width: 100%;
  max-width: 424px;
}

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

.be__ico {
  width: 16px;
  height: 16px;
  flex: 0 0 auto;
  color: #ff9ebb;
}

.be__field {
  position: relative;
  height: 208px;
  border-radius: 16px;
  overflow: hidden;
  background: #fff7e6;
  box-shadow: inset 0 0 0 1px rgba(23, 20, 26, 0.16);
}

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

.be__badge {
  position: absolute;
  right: 8px;
  top: 8px;
  display: flex;
  align-items: baseline;
  gap: 4px;
  padding: 4px 8px;
  border-radius: 999px;
  background: var(--badge-bg);
  color: var(--badge-fg);
  font-weight: 700;
  font-size: 11px;
}

@media (max-width: 340px) {
  .be__field {
    height: 124px;
  }
  .be__badge {
    font-size: 10px;
    padding: 0 4px;
  }
}
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
  .be.is-still .be__badge {
    opacity: 0.92 !important;
  }
}

// 맥놀이 진폭 엔벨로프 — 주파수가 살짝 다른(9Hz·10Hz) 두 Math.sin 파를 더하면 맥놀이가 생긴다.
// requestAnimationFrame 루프에서 합성 파형을 그리고, strokeStyle 을 바꿔 가며 포락선(envelope)
// 곡선을 따로 그려 진폭이 주기적으로 커졌다 작아지는 것을 보여준다.
var root = document.getElementById('be');
var field = document.getElementById('field');
var cv = document.getElementById('cv');
var ctx = cv.getContext('2d');

var css = getComputedStyle(root);
var WAVE = css.getPropertyValue('--wave').trim();
var ENV = css.getPropertyValue('--env').trim();
var RAIL = css.getPropertyValue('--rail').trim();

var F1 = 9, F2 = 10;          // 두 파동의 주파수(Hz) — 차이 1Hz 가 맥놀이 주기를 만든다
var WINDOW = 1.2;             // 화면에 보이는 시간창(초)
var SCROLL = 0.6;             // 파형이 흘러가는 속도(초/초)

var reduce = window.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)').matches;
var W = 0, H = 0, dpr = 1, raf = 0;

function fit() {
  var r = field.getBoundingClientRect();
  dpr = window.devicePixelRatio || 1;
  W = r.width; H = r.height;
  cv.width = Math.round(W * dpr);
  cv.height = Math.round(H * dpr);
  ctx.setTransform(dpr, 0, 0, dpr, 0, 0);
}

function draw(sec) {
  var mid = H * 0.5;
  var scale = H * 0.19;

  ctx.clearRect(0, 0, W, H);

  ctx.strokeStyle = RAIL;
  ctx.lineWidth = 1;
  ctx.beginPath();
  ctx.moveTo(0, mid + 0.5); ctx.lineTo(W, mid + 0.5);
  ctx.stroke();

  var t0 = sec * SCROLL;

  // 합성 파형 — 두 사인의 합
  ctx.strokeStyle = WAVE;
  ctx.lineWidth = 2;
  ctx.beginPath();
  for (var x = 0; x <= W; x += 2) {
    var t = t0 + (x / W) * WINDOW;
    var v = Math.sin(2 * Math.PI * F1 * t) + Math.sin(2 * Math.PI * F2 * t);
    var y = mid - v * scale;
    if (x === 0) ctx.moveTo(x, y); else ctx.lineTo(x, y);
  }
  ctx.stroke();

  // 포락선 — |cos(2π·Δf/2·t)|·2 가 순간 최대 진폭이다. 위·아래로 대칭해 감싸는 곡선을 그린다
  ctx.strokeStyle = ENV;
  ctx.lineWidth = 1.6;
  ctx.setLineDash([5, 4]);
  ctx.beginPath();
  for (var xi = 0; xi <= W; xi += 2) {
    var ti = t0 + (xi / W) * WINDOW;
    var env = Math.abs(Math.cos(Math.PI * (F1 - F2) * ti)) * 2;
    var ye = mid - env * scale;
    if (xi === 0) ctx.moveTo(xi, ye); else ctx.lineTo(xi, ye);
  }
  ctx.stroke();
  ctx.beginPath();
  for (var xj = 0; xj <= W; xj += 2) {
    var tj = t0 + (xj / W) * WINDOW;
    var envb = Math.abs(Math.cos(Math.PI * (F1 - F2) * tj)) * 2;
    var yeb = mid + envb * scale;
    if (xj === 0) ctx.moveTo(xj, yeb); else ctx.lineTo(xj, yeb);
  }
  ctx.stroke();
  ctx.setLineDash([]);
}

function frame(now) {
  draw(now / 1000);
  raf = requestAnimationFrame(frame);
}

fit();
window.addEventListener('resize', function () { fit(); if (reduce) draw(0.15); });
if (reduce) {
  // reduce — 루프 없이 한 순간의 파형·엔벨로프 한 장만 그린다(빈 화면이 아니다)
  root.classList.add('is-still');
  draw(0.15);
} else {
  raf = requestAnimationFrame(frame);
}

// BeatEnvelope — vanilla 판(run/303/demo/05-wave-beat-envelope/index.html) 의 React 포트.
// 맥놀이 진폭 엔벨로프 — 주파수가 살짝 다른(9Hz·10Hz) 두 Math.sin 파를 더하면 맥놀이가 생긴다.
// requestAnimationFrame 루프에서 합성 파형을 그리고, strokeStyle 을 바꿔 가며 포락선(envelope)
// 곡선을 따로 그려 진폭이 주기적으로 커졌다 작아지는 것을 보여준다.
import { useEffect, useRef } from "react";
import type { CSSProperties } from "react";
import styles from "./BeatEnvelope.module.scss";

export type BeatEnvelopeProps = {
  duration?: number;
  easing?: string;
  accentColor?: string;
};

type Vars = CSSProperties & { "--duration"?: string; "--easing"?: string; "--color"?: string };

const HINT = "주파수가 살짝 다른 두 파동이 만나 커졌다 작아졌다 합니다";
const FIELD_LABEL = "맥놀이 파형 실험판";
const BADGE_TEXT = "9·10";
const BADGE_UNIT = "Hz";

const F1 = 9, F2 = 10;          // 두 파동의 주파수(Hz) — 차이 1Hz 가 맥놀이 주기를 만든다
const WINDOW = 1.2;             // 화면에 보이는 시간창(초)
const SCROLL = 0.6;             // 파형이 흘러가는 속도(초/초)

export default function BeatEnvelope(props: BeatEnvelopeProps) {
  const duration = props.duration ?? 2;
  const easing = props.easing ?? "cubic-bezier(.2, .8, .2, 1)";
  const accentColor = props.accentColor ?? "#ff9ebb";

  const rootRef = useRef<HTMLDivElement>(null);
  const fieldRef = useRef<HTMLDivElement>(null);
  const cvRef = useRef<HTMLCanvasElement>(null);

  const vars: Vars = { "--duration": duration + "s", "--easing": easing, "--color": accentColor };

  useEffect(() => {
    const root0 = rootRef.current;
    const field0 = fieldRef.current;
    const cv0 = cvRef.current;
    if (!root0 || !field0 || !cv0) return;
    const ctx0 = cv0.getContext("2d");
    if (!ctx0) return;
    // 중첩 함수(클로저) 안에서는 가드로 좁힌 널 타입이 전달되지 않는다 — 확인된 값으로 다시 상수를 묶는다
    const root: HTMLDivElement = root0;
    const field: HTMLDivElement = field0;
    const cv: HTMLCanvasElement = cv0;
    const ctx: CanvasRenderingContext2D = ctx0;

    const css = getComputedStyle(root);
    const wave = css.getPropertyValue("--wave").trim();
    const env = css.getPropertyValue("--env").trim();
    const rail = css.getPropertyValue("--rail").trim();

    const reduce = window.matchMedia("(prefers-reduced-motion: reduce)").matches;
    let W = 0, H = 0, dpr = 1, raf = 0;

    function fit() {
      const r = field!.getBoundingClientRect();
      dpr = window.devicePixelRatio || 1;
      W = r.width; H = r.height;
      cv!.width = Math.round(W * dpr);
      cv!.height = Math.round(H * dpr);
      ctx!.setTransform(dpr, 0, 0, dpr, 0, 0);
    }

    function draw(sec: number) {
      const mid = H * 0.5;
      const scale = H * 0.19;

      ctx!.clearRect(0, 0, W, H);

      ctx!.strokeStyle = rail;
      ctx!.lineWidth = 1;
      ctx!.beginPath();
      ctx!.moveTo(0, mid + 0.5); ctx!.lineTo(W, mid + 0.5);
      ctx!.stroke();

      const t0 = sec * SCROLL;

      // 합성 파형 — 두 사인의 합
      ctx!.strokeStyle = wave;
      ctx!.lineWidth = 2;
      ctx!.beginPath();
      for (let x = 0; x <= W; x += 2) {
        const t = t0 + (x / W) * WINDOW;
        const v = Math.sin(2 * Math.PI * F1 * t) + Math.sin(2 * Math.PI * F2 * t);
        const y = mid - v * scale;
        if (x === 0) ctx!.moveTo(x, y); else ctx!.lineTo(x, y);
      }
      ctx!.stroke();

      // 포락선 — |cos(2π·Δf/2·t)|·2 가 순간 최대 진폭이다. 위·아래로 대칭해 감싸는 곡선을 그린다
      ctx!.strokeStyle = env;
      ctx!.lineWidth = 1.6;
      ctx!.setLineDash([5, 4]);
      ctx!.beginPath();
      for (let xi = 0; xi <= W; xi += 2) {
        const ti = t0 + (xi / W) * WINDOW;
        const envV = Math.abs(Math.cos(Math.PI * (F1 - F2) * ti)) * 2;
        const ye = mid - envV * scale;
        if (xi === 0) ctx!.moveTo(xi, ye); else ctx!.lineTo(xi, ye);
      }
      ctx!.stroke();
      ctx!.beginPath();
      for (let xj = 0; xj <= W; xj += 2) {
        const tj = t0 + (xj / W) * WINDOW;
        const envb = Math.abs(Math.cos(Math.PI * (F1 - F2) * tj)) * 2;
        const yeb = mid + envb * scale;
        if (xj === 0) ctx!.moveTo(xj, yeb); else ctx!.lineTo(xj, yeb);
      }
      ctx!.stroke();
      ctx!.setLineDash([]);
    }

    function frame(now: number) {
      draw(now / 1000);
      raf = requestAnimationFrame(frame);
    }

    function onResize() {
      fit();
      if (reduce) draw(0.15);
    }

    fit();
    window.addEventListener("resize", onResize);
    if (reduce) {
      // reduce — 루프 없이 한 순간의 파형·엔벨로프 한 장만 그린다(빈 화면이 아니다)
      root.classList.add("is-still");
      draw(0.15);
    } else {
      raf = requestAnimationFrame(frame);
    }

    return () => {
      cancelAnimationFrame(raf);
      window.removeEventListener("resize", onResize);
      root.classList.remove("is-still");
    };
  }, []);

  return (
    <main className={styles.stage}>
      <div ref={rootRef} className={styles.be} style={vars}>
        <p className={styles["be__hint"]}>
          <svg className={styles["be__ico"]} viewBox="0 0 256 256" aria-hidden="true"><g fill="currentColor"><path d="M24 128c16-64 40-64 56 0s40 64 56 0s40-64 56 0s40 64 56 0" fill="none" stroke="currentColor" stroke-width="10" stroke-linecap="round"/></g></svg>
          <span>{HINT}</span>
        </p>
        <div ref={fieldRef} className={styles["be__field"]} role="application" aria-label={FIELD_LABEL}>
          <canvas ref={cvRef} className={styles["be__cv"]}></canvas>
          <b className={styles["be__badge"]} aria-hidden="true"><span className={styles["be__badgeNum"]}>{BADGE_TEXT}</span><span className={styles["be__badgeUnit"]}>{BADGE_UNIT}</span></b>
        </div>
      </div>
    </main>
  );
}