02膜が下へ流れ落ち、てっぺんは黒い膜へ薄くなり、底の帯は上へせり上がる玉
てっぺんから底までを72本の帯に分け、帯ごとに境目の周と上の帯の厚さに比例する量を下の帯へ渡す。上の色の帯は下へ降り、底にたまった厚い帯は上へ上がり、てっぺんが最も薄い黒い膜に届くと、その玉はまもなく割れる。
使いどころローディング待ち画面・残り時間の表示
DRAIN_KBLACK_FILM_NMSWIRL_AMP
<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="膜が下へ流れ落ちててっぺんから薄くなり、てっぺんが黒い膜に届くとまもなく割れるシャボン玉。押すと流れ落ちを早送りします"></canvas>
<p class="hs__status" data-role="status" aria-live="off">膜が下へ流れ落ちています</p>
<div class="hs__tools">
<button class="hs__btn" data-role="new" type="button">新しい玉</button>
<button class="hs__btn" data-role="pause" type="button" aria-pressed="false">停止</button>
</div>
</div>
</main>@use "../../../../site/static/demo-tokens" as *;
@include stage($stage-ink);
.hs {
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;
}
.hs__canvas {
display: block;
width: 100%;
height: 100%;
cursor: crosshair;
}
.hs__canvas:focus-visible {
outline: 2px solid rgba(255, 255, 255, .85);
outline-offset: -6px;
}
.hs__status {
position: absolute;
left: $sp-3;
bottom: $sp-3;
box-sizing: border-box;
max-width: 34%;
margin: 0;
padding: $sp-1 $sp-3;
border-radius: $r-control;
background: rgba(255, 255, 255, .85);
color: $subject-ink;
font-weight: 500;
font-size: 11px;
line-height: 1.4;
pointer-events: none;
}
// 판은 오른쪽에 있다 — 버튼은 왼쪽 위 칸에 두고, 좁으면 줄을 바꿔 판을 덮지 않는다
.hs__tools {
position: absolute;
left: $sp-3;
top: $sp-3;
box-sizing: border-box;
max-width: 34%;
display: flex;
flex-wrap: wrap;
gap: $sp-2;
}
.hs__btn {
margin: 0;
padding: $sp-1 $sp-3;
border: 0;
border-radius: $r-pill;
background: rgba(255, 255, 255, .85);
color: $subject-ink;
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; }
}
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
.hs__btn { transition: none; }
}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);
}
.hs {
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;
}
.hs__canvas {
display: block;
width: 100%;
height: 100%;
cursor: crosshair;
}
.hs__canvas:focus-visible {
outline: 2px solid rgba(255, 255, 255, 0.85);
outline-offset: -6px;
}
.hs__status {
position: absolute;
left: 12px;
bottom: 12px;
box-sizing: border-box;
max-width: 34%;
margin: 0;
padding: 4px 12px;
border-radius: 12px;
background: rgba(255, 255, 255, 0.85);
color: #17141a;
font-weight: 500;
font-size: 11px;
line-height: 1.4;
pointer-events: none;
}
.hs__tools {
position: absolute;
left: 12px;
top: 12px;
box-sizing: border-box;
max-width: 34%;
display: flex;
flex-wrap: wrap;
gap: 8px;
}
.hs__btn {
margin: 0;
padding: 4px 12px;
border: 0;
border-radius: 999px;
background: rgba(255, 255, 255, 0.85);
color: #17141a;
font: inherit;
font-weight: 500;
font-size: 12px;
line-height: 1.4;
cursor: pointer;
transition: background-color 220ms ease-out;
}
.hs__btn:hover {
background: #fff7e6;
}
.hs__btn[aria-pressed=true] {
background: #4cd4a6;
}
.hs__btn:focus-visible {
outline: 2px solid rgba(255, 255, 255, 0.95);
outline-offset: 2px;
}
.hs__canvas {
touch-action: pan-y;
}
@media (max-width: 340px) {
.hs__btn {
font-size: 10px;
padding: 4px 8px;
}
.hs__status {
font-size: 10px;
padding: 4px 8px;
}
}
@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 = '膜が下へ流れ落ちています';
const TXT_BLACK = 'てっぺんが黒い膜に到達 — まもなく割れます';
const TXT_POP = '割れました — 新しい玉';
const TXT_PAUSE = '停止';
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, 'てっぺんの厚さ', String(Math.round(thick[0])) + ' nm');
panelRow(1, '底の厚さ', String(Math.round(thick[BAND_N - 1])) + ' nm');
panelRow(2, '経過時間', 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>
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}02 膜が下へ流れ落ち、てっぺんは黒い膜へ薄くなり、底の帯は上へせり上がる玉 — 計測 累積面積 29.149% · 動いたフレーム 23/23GODRICH オリジナル · SCSS と React は zip に同梱 · シャボン玉 アニメーション 9種 — 膜の虹色と割れる瞬間
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シャボン玉 アニメーション 9種 — 膜の虹色と割れる瞬間シャボン玉の虹色は塗った色ではなく、膜の厚さが生む光のずれです — 01番は厚さから色を計算し、04番は突いた所から縁がめくれて割れ、06番はくっついた二つの玉の間に曲がった膜ができます。ここに集めたシャボン玉 アニメーション9場面は、画像 この記事のデモをすべて見る
