09はねる液滴

<main class="stage">
<div class="lq" id="lq">
  <p class="lq__hint">
    <svg class="lq__ico" viewBox="0 0 256 256" aria-hidden="true"><g fill="currentColor"><path d="M224,128a96,96,0,0,1-96,96c-11.4,0-20-8.6-20-20s8.9-20,20-20a56,56,0,0,0,0-112c-11.1,0-20-8.9-20-20s8.6-20,20-20A96,96,0,0,1,224,128Z" opacity=".2"/><path d="M128,24A104,104,0,0,0,128,232c-15.8,0-28-12.3-28-28s12.4-28,28-28a48,48,0,0,0,0-96c-15.6,0-28-12.4-28-28S112.2,24,128,24Zm0,16c-6.9,0-12,5.2-12,12s5.3,12,12,12a64,64,0,0,1,0,128c-6.7,0-12,5.4-12,12s5.1,12,12,12a88,88,0,0,0,0-176Z"/></g></svg>
    <span>粒子ごとに近傍密度を計算し、密なら押し返す圧力が働き、液滴がまとまったり割れたり再びまとまります</span>
  </p>
  <div class="lq__field" id="field" role="application" aria-label="液滴実験盤" tabindex="0">
    <canvas class="lq__cv" id="cv"></canvas>
    <b class="lq__badge" aria-hidden="true"><span class="lq__badgeNum" id="denVal">100</span><span class="lq__badgeUnit">平均密度%</span></b>
  </div>
  <div class="lq__bar">
    <label class="lq__dial">圧力
      <input type="range" id="press" min="1" max="10" step="1" value="4" aria-label="圧力の強さ">
    </label>
    <button class="lq__reset" id="reset" type="button">最初から</button>
  </div>
</div>
</main>

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

// 액체 방울 — 움직임은 전부 캔버스 rAF 루프 안의 SPH 근사(밀도→압력·점성·표면장력)에 있다.
// @keyframes 를 하나도 두지 않는다 — CSS 애니메이션이 0개여야 렌더러가 실시간으로 24장을 찍어
// 방울이 실제로 출렁이는 모습이 담긴다(도구/demo.py 렌더(), 077·012·01·02 선례 "애니메이션": 0).
// 캔버스가 쓰는 색은 여기서 커스텀 프로퍼티로 내려보낸다 — 값은 토큰 한 곳에만 둔다.

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

@include stage($stage-ink);

.lq {
  --bg: #241f2b;
  --glow: rgba(110, 200, 255, .34);
  --sheen: rgba(196, 240, 255, .16);
  --wall: rgba(110, 200, 255, .35);

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

.lq__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: $subject-cream;
}
.lq__ico { width: 16px; height: 16px; flex: 0 0 auto; color: $color; }

.lq__field {
  position: relative; height: 160px;
  border-radius: $r-card; overflow: hidden;
  background: var(--bg);
  box-shadow: inset 0 0 0 1px rgba($subject-cream, .14);
  cursor: grab; touch-action: none;
}
.lq__field:focus-visible { outline: 2px solid $color; outline-offset: 2px; }
.lq__field:active { cursor: grabbing; }

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

// 평균 밀도 — 목표 밀도에 대한 %. 방울이 뭉치면 올라가고 갈라지면 내려간다
.lq__badge {
  position: absolute; right: $sp-2; top: $sp-2;
  display: flex; align-items: baseline; gap: $sp-1;
  padding: $sp-1 $sp-2; border-radius: $r-pill;
  background: rgba($subject-ink, .78);
  color: $subject-cream; font-weight: 700; font-size: 11px;
}
.lq__badgeNum { font-size: 13px; color: $stage-yellow; }
.lq__badgeUnit { font-weight: 700; }

.lq__bar {
  display: flex; align-items: center; gap: $sp-3;
}
.lq__dial {
  display: flex; align-items: center; gap: $sp-2; flex: 1 1 auto;
  font-weight: 700; font-size: 12px; color: $subject-cream;
}
.lq__dial input[type="range"] { flex: 1 1 auto; accent-color: $color; }
.lq__reset {
  flex: 0 0 auto; border: 0; border-radius: $r-pill;
  padding: $sp-1 $sp-3; font-weight: 700; font-size: 12px;
  background: $color; color: $subject-ink; cursor: pointer;
}
.lq__reset:active { transform: translateY(1px); }

@media (max-width: 340px) {
  .lq { gap: $sp-1; }
  .lq__field { height: 114px; }
  .lq__badge { font-size: 10px; padding: 0 $sp-1; }
  .lq__badgeNum { font-size: 11px; }
  .lq__bar { gap: $sp-2; }
  .lq__dial { font-size: 11px; }
  .lq__reset { font-size: 11px; padding: $sp-1 $sp-2; }
}

// reduce — 자동 시연 루프는 JS 가 끄고, 드래그 밀기 조작은 살린다.
// 저으면 구멍이 생기고 주변이 메우는 모습은 실시간 계산이므로 그대로 두되
// 프레임이 흐르지 않게 JS 가 정지 장면에서 다시 그린다.
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
  .lq.is-still .lq__field { cursor: default !important; }
  .lq.is-still .lq__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: #17141a;
  font-family: -apple-system, "Segoe UI", "Noto Sans KR", sans-serif;
  padding: clamp(8px, 4vw, 24px);
}

.lq {
  --bg: #241f2b;
  --glow: rgba(110, 200, 255, .34);
  --sheen: rgba(196, 240, 255, .16);
  --wall: rgba(110, 200, 255, .35);
  display: flex;
  flex-direction: column;
  gap: 8px;
  width: 100%;
  max-width: 424px;
}

.lq__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: #fff7e6;
}

.lq__ico {
  width: 16px;
  height: 16px;
  flex: 0 0 auto;
  color: #6ec8ff;
}

.lq__field {
  position: relative;
  height: 160px;
  border-radius: 16px;
  overflow: hidden;
  background: var(--bg);
  box-shadow: inset 0 0 0 1px rgba(255, 247, 230, 0.14);
  cursor: grab;
  touch-action: none;
}

.lq__field:focus-visible {
  outline: 2px solid #6ec8ff;
  outline-offset: 2px;
}

.lq__field:active {
  cursor: grabbing;
}

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

.lq__badge {
  position: absolute;
  right: 8px;
  top: 8px;
  display: flex;
  align-items: baseline;
  gap: 4px;
  padding: 4px 8px;
  border-radius: 999px;
  background: rgba(23, 20, 26, 0.78);
  color: #fff7e6;
  font-weight: 700;
  font-size: 11px;
}

.lq__badgeNum {
  font-size: 13px;
  color: #ffd23f;
}

.lq__badgeUnit {
  font-weight: 700;
}

.lq__bar {
  display: flex;
  align-items: center;
  gap: 12px;
}

.lq__dial {
  display: flex;
  align-items: center;
  gap: 8px;
  flex: 1 1 auto;
  font-weight: 700;
  font-size: 12px;
  color: #fff7e6;
}

.lq__dial input[type=range] {
  flex: 1 1 auto;
  accent-color: #6ec8ff;
}

.lq__reset {
  flex: 0 0 auto;
  border: 0;
  border-radius: 999px;
  padding: 4px 12px;
  font-weight: 700;
  font-size: 12px;
  background: #6ec8ff;
  color: #17141a;
  cursor: pointer;
}

.lq__reset:active {
  transform: translateY(1px);
}

@media (max-width: 340px) {
  .lq {
    gap: 4px;
  }
  .lq__field {
    height: 114px;
  }
  .lq__badge {
    font-size: 10px;
    padding: 0 4px;
  }
  .lq__badgeNum {
    font-size: 11px;
  }
  .lq__bar {
    gap: 8px;
  }
  .lq__dial {
    font-size: 11px;
  }
  .lq__reset {
    font-size: 11px;
    padding: 4px 8px;
  }
}
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
  .lq.is-still .lq__field {
    cursor: default !important;
  }
  .lq.is-still .lq__badge {
    opacity: 0.92 !important;
  }
}

// 액체 방울 — SPH(평활입자동역학) 근사. 로프·천이 "거리 제약"으로 물성을 만들었다면
// 이쪽은 "밀도와 圧力"으로 만든다: 입자마다 이웃 반경 h 안의 입자로 지역 밀도를 계산하고(커널 w = 1 - r/h),
// 목표 밀도 ρ0 보다 높으면 이웃쌍에 밀어내는 圧力 힘을 준다. 점성(상대속도 감쇠)과 표면장력 근사(가장자리 입자를
// 이웃 무게중심으로 당김)를 얹으면 방울이 뭉쳤다 갈라졌다 다시 뭉치는 액체의 결이 나온다.
var root = document.getElementById('lq');
var field = document.getElementById('field');
var cv = document.getElementById('cv');
var pressIn = document.getElementById('press');
var denVal = document.getElementById('denVal');
var reduce = window.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)');

var ctx = cv.getContext('2d');
var css = getComputedStyle(root);
var BG = css.getPropertyValue('--bg').trim();
var GLOW = css.getPropertyValue('--glow').trim();
var SHEEN = css.getPropertyValue('--sheen').trim();
var WALL = css.getPropertyValue('--wall').trim();
var FONT = '-apple-system, "Segoe UI", "Noto Sans KR", sans-serif';

var N = 120;                  // 입자 수
var H = 0;                    // 이웃 반경(입자 간격의 ~1.8배, 초기화에서 정한다)
var GRAV = 1400;              // 중력(px/s^2)
var DAMP = 0.992;             // 속도 보존률(점성 저항)
var REST = 0.32;              // 벽 反発 계수
var LOOP = 2;                 // 자동 시연 한 바퀴(초)

var ps = [];                  // 입자: {x,y,px,py}
var W = 0, Hh = 0, dpr = 1;
var t0 = performance.now();
var frameCount = 0;

function fit() {
  var r = field.getBoundingClientRect();
  dpr = window.devicePixelRatio || 1;
  W = r.width; Hh = r.height;
  cv.width = Math.round(W * dpr);
  cv.height = Math.round(Hh * dpr);
  ctx.setTransform(dpr, 0, 0, dpr, 0, 0);
  build();
}
// 시작 장면 — 보울 중앙 위에 원반 모양 방울이 살짝 흩어져 떨어진다. 난수 없이 격자+지터로 결정적 배치
function build() {
  ps = [];
  var gap = Math.min(11, Math.sqrt((W * Hh * 0.10) / N));   // 부피 비중 ~10%
  H = gap * 1.8;
  var cols = Math.ceil(Math.sqrt(N * (W / Hh)));
  var x0 = W * 0.5 - (cols - 1) * gap * 0.5;
  var y0 = 18;
  for (var i = 0; i < N; i++) {
    var c = i % cols, r = Math.floor(i / cols);
    var jx = Math.sin(i * 12.9898) * 0.30 * gap;   // 결정적 지터 — Math.random 금지
    var jy = Math.cos(i * 78.233) * 0.30 * gap;
    var x = Math.max(6, Math.min(W - 6, x0 + c * gap + jx));
    var y = y0 + r * gap + jy;
    ps.push({ x: x, y: y, px: x, py: y });
  }
}

// 메타볼 근사 그라디언트 — 매 프레임 만들면 느리니 두 개 미리 구워 translate 로 찍는다
var gradA = null, gradB = null;
function bakeGrads() {
  var R = H * 1.5;
  gradA = ctx.createRadialGradient(0, 0, 0, 0, 0, R);
  gradA.addColorStop(0, GLOW);
  gradA.addColorStop(1, 'rgba(0,0,0,0)');
  gradB = ctx.createRadialGradient(0, 0, 0, 0, 0, R);
  gradB.addColorStop(0, SHEEN);
  gradB.addColorStop(1, 'rgba(0,0,0,0)');
}

// 한 프레임 — 적분 → 밀도 → 圧力·점성·표면장력 → 벽
function step(now) {
  var dt = Math.min((now - t0) / 1000, 0.033);
  t0 = now;
  var k = Number(pressIn.value);
  var h2 = H * H;

  // (1) Verlet 관성 + 중력
  for (var i = 0; i < N; i++) {
    var p = ps[i];
    var vx = (p.x - p.px) * DAMP;
    var vy = (p.y - p.py) * DAMP;
    p.px = p.x; p.py = p.y;
    p.x += vx;
    p.y += vy + GRAV * dt * dt;
  }
  // (2) 지역 밀도 — 이웃 반경 h 안 입자의 커널 w = 1 - r/h 합
  //     O(N²) 이지만 N=120 이라 프레임당 14,400 쌍 — 충분히 가볍다
  var dens = new Float64Array(N);
  var nbr = [];               // 이웃 목록(圧力·점성·표면장력에서 다시 쓴다)
  for (var a = 0; a < N; a++) nbr.push([]);
  for (var a2 = 0; a2 < N; a2++) {
    for (var b = a2 + 1; b < N; b++) {
      var dx = ps[b].x - ps[a2].x, dy = ps[b].y - ps[a2].y;
      var d2 = dx * dx + dy * dy;
      if (d2 >= h2) continue;
      var d = Math.sqrt(d2) || 0.0001;
      var w = 1 - d / H;
      dens[a2] += w; dens[b] += w;
      nbr[a2].push(b); nbr[b].push(a2);
    }
  }
  var RHO0 = 5.5;             // 목표 밀도 — 이 커널에서 안정 방울이 갖는 밀도(실측 튜닝값)
  // (3) 이웃쌍 힘 — 圧力(밀어내기)·점성(상대속도 감쇠)·표면장력(가장자리 당김)
  //     짝수 분배: 쌍 한 번만 돌고 힘은 양쪽에 나눠 넣는다
  for (var i2 = 0; i2 < N; i2++) {
    var me = ps[i2];
    var list = nbr[i2];
    var cx = 0, cy = 0;       // 이웃 무게중심(표면장력용)
    for (var t = 0; t < list.length; t++) {
      var j2 = list[t];
      if (j2 < i2) continue;                       // 쌍은 한 번만
      var o = ps[j2];
      var ddx = o.x - me.x, ddy = o.y - me.y;
      var dd = Math.hypot(ddx, ddy) || 0.0001;
      var ux = ddx / dd, uy = ddy / dd;
      var wj = 1 - dd / H;
      // 圧力: 쌍 평균 밀도가 목표보다 높은 만큼 밀어낸다
      var press = ((dens[i2] + dens[j2]) * 0.5 - RHO0) * wj * k * 0.0021;
      if (press > 0) {
        var fx = -ux * press, fy = -uy * press;
        me.x += fx; me.y += fy; o.x -= fx; o.y -= fy;
      }
      // 점성: 상대속도를 조금씩 깎아 흐름을 무디게(물이 아닌 꿀 느낌 방지용 상한)
      var rvx = (o.x - o.px) - (me.x - me.px);
      var rvy = (o.y - o.py) - (me.y - me.py);
      var visc = 0.028 * wj;
      me.x += rvx * visc; me.y += rvy * visc;
      o.x -= rvx * visc; o.y -= rvy * visc;
    }
    if (list.length > 0) {
      for (var t2 = 0; t2 < list.length; t2++) {
        cx += ps[list[t2]].x; cy += ps[list[t2]].y;
      }
      cx /= list.length; cy /= list.length;
      // 표면장력 근사 — 이웃이 적은(=표면) 입자를 이웃 무게중심 방향으로 당긴다
      if (list.length < 4) {
        var tx = cx - me.x, ty = cy - me.y;
        var tl = Math.hypot(tx, ty) || 0.0001;
        var pull = (4 - list.length) * 0.010;
        me.x += tx / tl * pull; me.y += ty / tl * pull;
      }
    }
  }
  // (4) 용기 — 바닥·양벽 반사(사각 보울). 커서 밀기는 (5)에서
  for (var v = 0; v < N; v++) {
    var q = ps[v];
    if (q.y > Hh - 4) { q.y = Hh - 4; q.py = q.y + (q.y - q.py) * REST; }
    if (q.x < 4) { q.x = 4; q.px = q.x + (q.x - q.px) * REST; }
    if (q.x > W - 4) { q.x = W - 4; q.px = q.x + (q.x - q.px) * REST; }
  }
  // (5) 커서 밀기 — 드래그 중이면 커서 주변 입자를 거리 감쇠 힘으로 밀어낸다. 저으면 구멍이 생기고 주변이 메운다
  if (ptrDown) {
    for (var m = 0; m < N; m++) {
      var s = ps[m];
      var ox = s.x - ptrX, oy = s.y - ptrY;
      var od = Math.hypot(ox, oy);
      var RAD = H * 3.2;
      if (od < RAD && od > 0.001) {
        var f = (1 - od / RAD) * 7;
        s.x += ox / od * f; s.y += oy / od * f;
      }
    }
  }
  // (6) 배지 — 평균 밀도를 목표 밀도에 대한 % 로
  frameCount++;
  if (frameCount % 12 === 0) {
    var sum = 0;
    for (var s2 = 0; s2 < N; s2++) sum += dens[s2];
    denVal.textContent = String(Math.round(sum / N / RHO0 * 100));
  }
}

function draw() {
  ctx.clearRect(0, 0, W, Hh);
  // 용기 벽 — 보울 테두리 선
  ctx.strokeStyle = WALL;
  ctx.lineWidth = 2;
  ctx.strokeRect(1, 1, W - 2, Hh - 2);
  // 입자 — 미리 구운 radialGradient 원을 translate 로 겹쳐 찍는다(메타볼 근사).
  // 두 겹: 몸통(glow) + 하이라이트(sheen). 가벼운 입자를 깊게 얹어 덩어리 중심이 진해진다
  if (!gradA) bakeGrads();
  var R = H * 1.5;
  for (var i = 0; i < N; i++) {
    ctx.save();
    ctx.translate(ps[i].x, ps[i].y);
    ctx.fillStyle = gradA;
    ctx.beginPath();
    ctx.arc(0, 0, R, 0, Math.PI * 2);
    ctx.fill();
    ctx.fillStyle = gradB;
    ctx.beginPath();
    ctx.arc(-R * 0.22, -R * 0.28, R * 0.62, 0, Math.PI * 2);
    ctx.fill();
    ctx.restore();
  }
  // 커서 밀기 표시 — 드래그 중 반지름 원
  if (ptrDown) {
    ctx.strokeStyle = GLOW;
    ctx.lineWidth = 1.5;
    ctx.beginPath();
    ctx.arc(ptrX, ptrY, H * 3.2, 0, Math.PI * 2);
    ctx.stroke();
  }
}

// 사람이 안 만졌을 때 도는 자동 시연 — 가상 포인터가 사인 팔자로 휘젓는다(01 demoTarget 관례).
// pointerdown 이 오면 manual=true 로 넘어가 진짜 포인터를 따라간다.
var manual = false;
function demoTarget(now) {
  var ph = (now / 1000) / LOOP * Math.PI * 2;
  return {
    x: W * 0.5 + Math.sin(ph) * W * 0.32,
    y: Hh * 0.5 + Math.sin(ph * 2) * Hh * 0.30
  };
}
function frame(now) {
  if (!manual) {
    var t = demoTarget(now);
    ptrX = t.x; ptrY = t.y; ptrDown = true;
  }
  step(now);
  draw();
  requestAnimationFrame(frame);
}

// 조작 — pointerdown 드래그로 커서 주변 입자를 밀어낸다
var ptrDown = false, ptrX = 0, ptrY = 0;
field.addEventListener('pointerdown', function (e) {
  manual = true;
  ptrDown = true;
  var r = field.getBoundingClientRect();
  ptrX = e.clientX - r.left; ptrY = e.clientY - r.top;
  field.setPointerCapture(e.pointerId);
});
field.addEventListener('pointermove', function (e) {
  if (!ptrDown) return;
  var r = field.getBoundingClientRect();
  ptrX = e.clientX - r.left; ptrY = e.clientY - r.top;
});
window.addEventListener('pointerup', function () { ptrDown = false; });
document.getElementById('reset').addEventListener('click', function () { manual = false; build(); });
window.addEventListener('resize', function () { fit(); gradA = null; });
// 줄인 모션 — 자동 시연을 끄고 한 장만 그린다(01 관례). 조작은 즉시 반영
reduce.addEventListener('change', function () { if (reduce.matches) { manual = true; ptrDown = false; draw(); } });
if (reduce.matches) { manual = true; ptrDown = false; }

fit();
requestAnimationFrame(frame);

// LiquidDrop — vanilla 판(run/306/demo/09-liquid-drop-sph/index.html) 의 React 포트.
// SPH 근사: 이웃 반경 h 안 입자로 지역 밀도(커널 w = 1 - r/h)를 계산하고, 목표 밀도 ρ0 보다
// 높으면 이웃쌍에 밀어내는 압력 힘을 준다(＋점성·표면장력 근사). 값·주석 의미는 vanilla 와 같다.
import { useEffect, useRef, useState } from "react";
import type { CSSProperties } from "react";
import type { PointerEvent as ReactPointerEvent } from "react";
import styles from "./LiquidDrop.module.scss";

export type LiquidDropProps = {
  duration?: number;
  easing?: string;
  color?: string;
};

type Vars = CSSProperties & { "--duration"?: string; "--easing"?: string; "--color"?: string };
// useRef 는 T | null 을 돌려준다. 처음부터 값이 있고 절대 비지 않는 상자는 이렇게 좁혀 쓴다 (292 선례)
type Box<T> = { current: T };
type InputEvt = { target: { value: string } };
type Particle = { x: number; y: number; px: number; py: number };

const N = 120;          // 입자 수
const GRAV = 1400;      // 중력(px/s^2)
const DAMP = 0.992;     // 속도 보존률(점성 저항)
const REST = 0.32;      // 벽 반발 계수
const LOOP = 2;         // 자동 시연 한 바퀴(초)
const RHO0 = 5.5;       // 목표 밀도 — 이 커널에서 안정 방울이 갖는 밀도(실측 튜닝값)
const FIELD_LABEL = "액체 방울 실험판";

export default function LiquidDrop({
  duration = 2000,
  easing = "cubic-bezier(.2, .8, .2, 1)",
  color = "#6ec8ff",
}: LiquidDropProps) {
  const rootRef = useRef<HTMLDivElement | null>(null);
  const fieldRef = useRef<HTMLDivElement | null>(null);
  const cvRef = useRef<HTMLCanvasElement | null>(null);
  const denValRef = useRef<HTMLSpanElement | null>(null);
  const pressRef = useRef<HTMLInputElement | null>(null);
  const psRef = useRef<Particle[]>([]) as Box<Particle[]>;
  const sizeRef = useRef({ W: 0, Hh: 0, H: 0 }) as Box<{ W: number; Hh: number; H: number }>;
  const gradRef = useRef({ a: null, b: null }) as Box<{ a: CanvasGradient | null; b: CanvasGradient | null }>;
  const ptrRef = useRef({ down: false, x: 0, y: 0 }) as Box<{ down: boolean; x: number; y: number }>;
  const manualRef = useRef(false) as Box<boolean>;
  const rafRef = useRef(0) as Box<number>;
  const t0Ref = useRef(0) as Box<number>;
  const frameRef = useRef(0) as Box<number>;
  const pressValRef = useRef(4) as Box<number>;
  const colorRef = useRef({ glow: "", sheen: "", wall: "" }) as Box<{ glow: string; sheen: string; wall: string }>;
  const [press, setPress] = useState(4);
  const vars: Vars = { "--duration": `${duration}ms`, "--easing": easing, "--color": color };

  function ctx2d(): CanvasRenderingContext2D | null {
    const cv = cvRef.current;
    if (!cv) return null;
    return cv.getContext("2d");
  }

  // 시작 장면 — 보울 중앙 위에 원반 모양 방울이 살짝 흩어져 떨어진다. 난수 없이 격자+지터로 결정적 배치
  function build(): void {
    const { W, Hh } = sizeRef.current;
    const ps: Particle[] = [];
    const gap = Math.min(11, Math.sqrt((W * Hh * 0.10) / N));   // 부피 비중 ~10%
    const h = gap * 1.8;
    sizeRef.current.H = h;
    const cols = Math.ceil(Math.sqrt(N * (W / Hh)));
    const x0 = W * 0.5 - (cols - 1) * gap * 0.5;
    const y0 = 18;
    for (let i = 0; i < N; i++) {
      const c = i % cols, r = Math.floor(i / cols);
      const jx = Math.sin(i * 12.9898) * 0.30 * gap;   // 결정적 지터 — Math.random 금지
      const jy = Math.cos(i * 78.233) * 0.30 * gap;
      const x = Math.max(6, Math.min(W - 6, x0 + c * gap + jx));
      const y = y0 + r * gap + jy;
      ps.push({ x, y, px: x, py: y });
    }
    psRef.current = ps;
  }

  function fit(): void {
    const field = fieldRef.current;
    const cv = cvRef.current;
    const ctx = ctx2d();
    if (!field || !cv || !ctx) return;
    const r = field.getBoundingClientRect();
    const dpr = window.devicePixelRatio || 1;
    sizeRef.current.W = r.width;
    sizeRef.current.Hh = r.height;
    cv.width = Math.round(r.width * dpr);
    cv.height = Math.round(r.height * dpr);
    ctx.setTransform(dpr, 0, 0, dpr, 0, 0);
    gradRef.current = { a: null, b: null };
    build();
  }

  // 메타볼 근사 그라디언트 — 매 프레임 만들면 느리니 두 개 미리 구워 translate 로 찍는다
  function bakeGrads(ctx: CanvasRenderingContext2D, glow: string, sheen: string): void {
    const R = sizeRef.current.H * 1.5;
    const a = ctx.createRadialGradient(0, 0, 0, 0, 0, R);
    a.addColorStop(0, glow);
    a.addColorStop(1, "rgba(0,0,0,0)");
    const b = ctx.createRadialGradient(0, 0, 0, 0, 0, R);
    b.addColorStop(0, sheen);
    b.addColorStop(1, "rgba(0,0,0,0)");
    gradRef.current = { a, b };
  }

  // 한 프레임 — 적분 → 밀도 → 압력·점성·표면장력 → 벽. vanilla step() 과 같은 순서·계수
  function step(now: number, glow: string, sheen: string, wall: string): void {
    const ctx = ctx2d();
    if (!ctx) return;
    const { W, Hh, H } = sizeRef.current;
    const ps = psRef.current;
    const dt = Math.min((now - t0Ref.current) / 1000, 0.033);
    t0Ref.current = now;
    const k = pressValRef.current;
    const h2 = H * H;

    // (1) Verlet 관성 + 중력
    for (let i = 0; i < N; i++) {
      const p = ps[i];
      const vx = (p.x - p.px) * DAMP;
      const vy = (p.y - p.py) * DAMP;
      p.px = p.x; p.py = p.y;
      p.x += vx;
      p.y += vy + GRAV * dt * dt;
    }
    // (2) 지역 밀도 — 이웃 반경 h 안 입자의 커널 w = 1 - r/h 합
    const dens = new Float64Array(N);
    const nbr: number[][] = [];
    for (let a = 0; a < N; a++) nbr.push([]);
    for (let a = 0; a < N; a++) {
      for (let b = a + 1; b < N; b++) {
        const dx = ps[b].x - ps[a].x, dy = ps[b].y - ps[a].y;
        const d2 = dx * dx + dy * dy;
        if (d2 >= h2) continue;
        const d = Math.sqrt(d2) || 0.0001;
        const w = 1 - d / H;
        dens[a] += w; dens[b] += w;
        nbr[a].push(b); nbr[b].push(a);
      }
    }
    // (3) 이웃쌍 힘 — 압력·점성, 그리고 표면장력(가장자리 당김)
    for (let i = 0; i < N; i++) {
      const me = ps[i];
      const list = nbr[i];
      let cx = 0, cy = 0;
      for (let t = 0; t < list.length; t++) {
        const j = list[t];
        if (j < i) continue;                       // 쌍은 한 번만
        const o = ps[j];
        const ddx = o.x - me.x, ddy = o.y - me.y;
        const dd = Math.hypot(ddx, ddy) || 0.0001;
        const ux = ddx / dd, uy = ddy / dd;
        const wj = 1 - dd / H;
        // 압력: 쌍 평균 밀도가 목표보다 높은 만큼 밀어낸다
        const press = ((dens[i] + dens[j]) * 0.5 - RHO0) * wj * k * 0.0021;
        if (press > 0) {
          const fx = -ux * press, fy = -uy * press;
          me.x += fx; me.y += fy; o.x -= fx; o.y -= fy;
        }
        // 점성: 상대속도를 조금씩 깎아 흐름을 무디게
        const rvx = (o.x - o.px) - (me.x - me.px);
        const rvy = (o.y - o.py) - (me.y - me.py);
        const visc = 0.028 * wj;
        me.x += rvx * visc; me.y += rvy * visc;
        o.x -= rvx * visc; o.y -= rvy * visc;
      }
      if (list.length > 0) {
        for (let t = 0; t < list.length; t++) {
          cx += ps[list[t]].x; cy += ps[list[t]].y;
        }
        cx /= list.length; cy /= list.length;
        // 표면장력 근사 — 이웃이 적은(=표면) 입자를 이웃 무게중심 방향으로 당긴다
        if (list.length < 4) {
          const tx = cx - me.x, ty = cy - me.y;
          const tl = Math.hypot(tx, ty) || 0.0001;
          const pull = (4 - list.length) * 0.010;
          me.x += tx / tl * pull; me.y += ty / tl * pull;
        }
      }
    }
    // (4) 용기 — 바닥·양벽 반사
    for (let v = 0; v < N; v++) {
      const q = ps[v];
      if (q.y > Hh - 4) { q.y = Hh - 4; q.py = q.y + (q.y - q.py) * REST; }
      if (q.x < 4) { q.x = 4; q.px = q.x + (q.x - q.px) * REST; }
      if (q.x > W - 4) { q.x = W - 4; q.px = q.x + (q.x - q.px) * REST; }
    }
    // (5) 커서 밀기 — 드래그 중이면 커서 주변 입자를 거리 감쇠 힘으로 밀어낸다
    if (ptrRef.current.down) {
      for (let m = 0; m < N; m++) {
        const s = ps[m];
        const ox = s.x - ptrRef.current.x, oy = s.y - ptrRef.current.y;
        const od = Math.hypot(ox, oy);
        const RAD = H * 3.2;
        if (od < RAD && od > 0.001) {
          const f = (1 - od / RAD) * 7;
          s.x += ox / od * f; s.y += oy / od * f;
        }
      }
    }
    // (6) 배지 — 평균 밀도를 목표 밀도에 대한 % 로
    frameRef.current++;
    if (frameRef.current % 12 === 0) {
      let sum = 0;
      for (let s = 0; s < N; s++) sum += dens[s];
      const el = denValRef.current;
      if (el) el.textContent = String(Math.round(sum / N / RHO0 * 100));
    }

    // 그리기 — 몸통(glow)+하이라이트(sheen) 두 겹, 용기 벽, 커서 원
    ctx.clearRect(0, 0, W, Hh);
    ctx.strokeStyle = wall;
    ctx.lineWidth = 2;
    ctx.strokeRect(1, 1, W - 2, Hh - 2);
    if (!gradRef.current.a || !gradRef.current.b) bakeGrads(ctx, glow, sheen);
    const R2 = H * 1.5;
    for (let i = 0; i < N; i++) {
      ctx.save();
      ctx.translate(ps[i].x, ps[i].y);
      ctx.fillStyle = gradRef.current.a as CanvasGradient;
      ctx.beginPath();
      ctx.arc(0, 0, R2, 0, Math.PI * 2);
      ctx.fill();
      ctx.fillStyle = gradRef.current.b as CanvasGradient;
      ctx.beginPath();
      ctx.arc(-R2 * 0.22, -R2 * 0.28, R2 * 0.62, 0, Math.PI * 2);
      ctx.fill();
      ctx.restore();
    }
    if (ptrRef.current.down) {
      ctx.strokeStyle = glow;
      ctx.lineWidth = 1.5;
      ctx.beginPath();
      ctx.arc(ptrRef.current.x, ptrRef.current.y, H * 3.2, 0, Math.PI * 2);
      ctx.stroke();
    }
  }

  // 사람이 안 만졌을 때 도는 자동 시연 — 가상 포인터가 사인 팔자로 휘젓는다
  function demoTarget(now: number): { x: number; y: number } {
    const { W, Hh } = sizeRef.current;
    const ph = (now / 1000) / LOOP * Math.PI * 2;
    return {
      x: W * 0.5 + Math.sin(ph) * W * 0.32,
      y: Hh * 0.5 + Math.sin(ph * 2) * Hh * 0.30
    };
  }

  useEffect(() => {
    fit();
    const reduce = window.matchMedia("(prefers-reduced-motion: reduce)");
    // 캔버스가 쓰는 색은 module.scss 의 커스텀 프로퍼티에서 읽는다 — 값은 스타일 한 곳에만 둔다
    const css = getComputedStyle(rootRef.current as Element);
    const glow = css.getPropertyValue("--glow").trim() || "rgba(110, 200, 255, .34)";
    const sheen = css.getPropertyValue("--sheen").trim() || "rgba(196, 240, 255, .16)";
    const wall = css.getPropertyValue("--wall").trim() || "rgba(110, 200, 255, .35)";
    colorRef.current = { glow, sheen, wall };
    t0Ref.current = performance.now();

    function frame(now: number): void {
      if (!manualRef.current) {
        const t = demoTarget(now);
        ptrRef.current.x = t.x; ptrRef.current.y = t.y; ptrRef.current.down = true;
      }
      step(now, glow, sheen, wall);
      rafRef.current = requestAnimationFrame(frame);
    }
    if (!reduce.matches) rafRef.current = requestAnimationFrame(frame);
    else step(performance.now(), glow, sheen, wall);   // 줄인 모드 — 한 장만 그린다

    function onResize(): void { fit(); }
    function onReduceChange(): void {
      if (reduce.matches) {
        manualRef.current = true;
        ptrRef.current.down = false;
        cancelAnimationFrame(rafRef.current);
        step(performance.now(), glow, sheen, wall);
      } else if (!manualRef.current) {
        t0Ref.current = performance.now();
        rafRef.current = requestAnimationFrame(frame);
      }
    }
    window.addEventListener("resize", onResize);
    reduce.addEventListener("change", onReduceChange);
    return () => {
      window.removeEventListener("resize", onResize);
      reduce.removeEventListener("change", onReduceChange);
      cancelAnimationFrame(rafRef.current);
    };
  }, []);

  function onPointerDown(event: ReactPointerEvent<HTMLDivElement>): void {
    const field = fieldRef.current;
    if (!field) return;
    manualRef.current = true;
    ptrRef.current.down = true;
    const r = field.getBoundingClientRect();
    ptrRef.current.x = event.clientX - r.left;
    ptrRef.current.y = event.clientY - r.top;
    field.setPointerCapture(event.pointerId);
  }
  function onPointerMove(event: ReactPointerEvent<HTMLDivElement>): void {
    if (!ptrRef.current.down) return;
    const field = fieldRef.current;
    if (!field) return;
    const r = field.getBoundingClientRect();
    ptrRef.current.x = event.clientX - r.left;
    ptrRef.current.y = event.clientY - r.top;
  }
  function onPointerUp(): void {
    ptrRef.current.down = false;
  }
  function onReset(): void {
    manualRef.current = false;
    build();
    const reduce = window.matchMedia("(prefers-reduced-motion: reduce)");
    if (reduce.matches) {
      // 줄인 모드 — 정지 장면 한 장만 다시 그린다
      const c = colorRef.current;
      step(performance.now(), c.glow, c.sheen, c.wall);
      return;
    }
    t0Ref.current = performance.now();
    // 루프가 서 있으면(줄임 해제 직후 등) 다시 켠다 — 켜져 있으면 그대로 이어진다
    cancelAnimationFrame(rafRef.current);
    const c = colorRef.current;
    rafRef.current = requestAnimationFrame(function loop(now: number): void {
      if (!manualRef.current) {
        const t = demoTarget(now);
        ptrRef.current.x = t.x; ptrRef.current.y = t.y; ptrRef.current.down = true;
      }
      step(now, c.glow, c.sheen, c.wall);
      rafRef.current = requestAnimationFrame(loop);
    });
  }

  return (
    <main className={styles.stage}>
      <div className={styles.root} ref={rootRef} style={vars}>
        <p className={styles.hint}>
          <svg className={styles.ico} viewBox="0 0 256 256" aria-hidden="true"><g fill="currentColor"><path d="M224,128a96,96,0,0,1-96,96c-11.4,0-20-8.6-20-20s8.9-20,20-20a56,56,0,0,0,0-112c-11.1,0-20-8.9-20-20s8.6-20,20-20A96,96,0,0,1,224,128Z" opacity=".2"/><path d="M128,24A104,104,0,0,0,128,232c-15.8,0-28-12.3-28-28s12.4-28,28-28a48,48,0,0,0,0-96c-15.6,0-28-12.4-28-28S112.2,24,128,24Zm0,16c-6.9,0-12,5.2-12,12s5.3,12,12,12a64,64,0,0,1,0,128c-6.7,0-12,5.4-12,12s5.1,12,12,12a88,88,0,0,0,0-176Z"/></g></svg>
          <span>입자마다 이웃 밀도를 계산해 밀면 밀어내는 압력 — 방울이 뭉쳤다 갈라졌다 다시 뭉칩니다</span>
        </p>
        <div
          className={styles.field}
          ref={fieldRef}
          role="application"
          aria-label={FIELD_LABEL}
          tabIndex={0}
          onPointerDown={onPointerDown}
          onPointerMove={onPointerMove}
          onPointerUp={onPointerUp}
          onPointerCancel={onPointerUp}
        >
          <canvas className={styles.cv} ref={cvRef}></canvas>
          <b className={styles.badge} aria-hidden="true"><span className={styles.badgeNum} ref={denValRef}>100</span><span className={styles.badgeUnit}>평균 밀도%</span></b>
        </div>
        <div className={styles.bar}>
          <label className={styles.dial}>압력
            <input
              type="range" min={1} max={10} step={1} value={press} aria-label="압력 세기"
              onChange={(event: InputEvt) => { const v = Number(event.target.value); pressValRef.current = v; setPress(v); }}
            />
          </label>
          <button className={styles.reset} type="button" onClick={onReset}>처음으로</button>
        </div>
      </div>
    </main>
  );
}