02二点波源の干渉フィールド

<main class="stage">
<div class="ri" id="ri">
  <p class="ri__hint">
    <svg class="ri__ico" viewBox="0 0 256 256" aria-hidden="true"><g fill="currentColor"><path d="M128 24a104 104 0 1 0 104 104A104.11 104.11 0 0 0 128 24Zm0 192a88 88 0 1 1 88-88a88.1 88.1 0 0 1-88 88Z" opacity=".35"/><path d="M128 56a72 72 0 1 0 72 72a72.08 72.08 0 0 0-72-72Zm0 128a56 56 0 1 1 56-56a56.06 56.06 0 0 1-56 56Z" opacity=".6"/><circle cx="128" cy="128" r="24"/></g></svg>
    <span>2つの波源の波が出会って明るくなる縞 — 干渉縞です</span>
  </p>
  <div class="ri__field" id="field" role="application" aria-label="波の干渉の実験盤">
    <canvas class="ri__cv" id="cv"></canvas>
    <b class="ri__badge" aria-hidden="true"><span class="ri__badgeNum">2</span><span class="ri__badgeUnit">点波源</span></b>
  </div>
</div>
</main>

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

// 이중 점파원 간섭 필드 — 두 점원에서 퍼지는 원형 파동의 겹침을 픽셀 단위로 계산한다.
// 움직임은 전부 캔버스 rAF 루프(getImageData/putImageData) 안에 있다. @keyframes 0개.

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

@include stage($stage-ink);

.ri {
  --field-bg: #{$stage-ink};
  --ink-line: #{$subject-sky};
  --halo: #{$subject-mint};
  --badge-bg: #{rgba($subject-cream, .12)};
  --badge-fg: #{$subject-cream};

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

.ri__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;
}

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

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

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

.ri__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) {
  .ri__field { height: 124px; }
  .ri__badge { font-size: 10px; padding: 0 $sp-1; }
}

@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
  .ri.is-still .ri__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);
}

.ri {
  --field-bg: #17141a;
  --ink-line: #6ec8ff;
  --halo: #4cd4a6;
  --badge-bg: rgba(255, 247, 230, 0.12);
  --badge-fg: #fff7e6;
  display: flex;
  flex-direction: column;
  gap: 8px;
  width: 100%;
  max-width: 424px;
}

.ri__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;
}

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

.ri__field {
  position: relative;
  height: 208px;
  border-radius: 16px;
  overflow: hidden;
  background: var(--field-bg);
  box-shadow: inset 0 0 0 1px rgba(255, 247, 230, 0.16);
}

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

.ri__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) {
  .ri__field {
    height: 124px;
  }
  .ri__badge {
    font-size: 10px;
    padding: 0 4px;
  }
}
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
  .ri.is-still .ri__badge {
    opacity: 0.92 !important;
  }
}

// 이중 点波源 간섭 필드 — 매 픽셀에서 두 점원까지의 거리를 Math.hypot 으로 잰 뒤
// 두 파동의 사인 합으로 진폭을 계산한다. 위상이 맞는 곳(보강 간섭)은 밝게,
// 어긋나는 곳(상쇄 간섭)은 어두운 쌍곡선 줄이 된다.
var root = document.getElementById('ri');
var field = document.getElementById('field');
var cv = document.getElementById('cv');
// willReadFrequently — 매 프레임 putImageData 로 되돌리는 캔버스는 이 힌트로 GPU 왕복을 줄인다
var ctx = cv.getContext('2d', { willReadFrequently: true });

var css = getComputedStyle(root);
var INK = css.getPropertyValue('--ink-line').trim();
var HALO = css.getPropertyValue('--halo').trim();
var BGN = css.getPropertyValue('--field-bg').trim();

var LOOP = 2;                // 파동 한 주기(초). 캡처 창과 같아 gif 가 이어진다
var WAVE = 26;               // 파장(CSS px) — 짧을수록 무늬가 촘촘해진다
var STEP = 2;                // 계산 픽셀 간격 — 2px 씩 계산해 4픽셀 뭉치로 찍는다(속도)

var reduce = window.matchMedia('(prefers-reduced-motion: reduce)').matches;
var W = 0, H = 0, dpr = 1, raf = 0;
var img = null, buf = null;  // createImageData 로 만든 프레임 버퍼

// 색을 [r,g,b] 로 미리 풀어둔다 — 매 픽셀마다 파싱하면 느리다
function parse(c) {
  var m = c.match(/^#([0-9a-f]{6})$/i);
  if (!m) return [110, 200, 255];
  return [parseInt(m[1].slice(0, 2), 16), parseInt(m[1].slice(2, 4), 16), parseInt(m[1].slice(4, 6), 16)];
}
var C1 = parse(INK);
var C2 = parse(HALO);
var BGC = parse(BGN);

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

// 두 점원의 위치 — 화면 폭의 32% 지점에 좌우로 마주 본다
function sources() {
  return [
    { x: W * 0.32, y: H * 0.5 },
    { x: W * 0.68, y: H * 0.5 }
  ];
}

// 간섭 계산 — 픽셀마다 sin(d/λ·2π − t·2π) 두 개를 더해 진폭(-2..2)을 밝기로 눕힌다
function interference(sec) {
  var s = sources();
  var t = (sec % LOOP) / LOOP * Math.PI * 2;
  var k = Math.PI * 2 / WAVE;
  var cx1 = s[0].x, cy1 = s[0].y, cx2 = s[1].x, cy2 = s[1].y;
  for (var y = 0; y < H; y++) {
    for (var x = 0; x < W; x++) {
      var d1 = Math.hypot(x - cx1, y - cy1);
      var d2 = Math.hypot(x - cx2, y - cy2);
      // 보강(+)·상쇄(-)를 같은 비율로 두고 0.5 오프셋으로 밝기 축에 올린다
      var a1 = Math.sin(k * d1 - t);
      var a2 = Math.sin(k * d2 - t);
      var v = (a1 + a2) * 0.25 + 0.5;           // 0..1
      var i = (y * W + x) * 4;
      // 파랑(바다) → 민트(고 에너지) 두 색을 v 로 섞는다 — 파스텔 톤 안에서 대비를 만든다
      buf[i]     = Math.round(C1[0] + (C2[0] - C1[0]) * v);
      buf[i + 1] = Math.round(C1[1] + (C2[1] - C1[1]) * v);
      buf[i + 2] = Math.round(C1[2] + (C2[2] - C1[2]) * v);
      buf[i + 3] = 255;
    }
  }
  ctx.putImageData(img, 0, 0);
  // 点波源 두 개 표시 — 흰 점과 얇은 고리
  for (var j = 0; j < 2; j++) {
    ctx.fillStyle = '#fff7e6';
    ctx.beginPath();
    ctx.arc(s[j].x, s[j].y, 3, 0, Math.PI * 2);
    ctx.fill();
    ctx.strokeStyle = 'rgba(255,247,230,0.5)';
    ctx.lineWidth = 1;
    ctx.beginPath();
    ctx.arc(s[j].x, s[j].y, 7, 0, Math.PI * 2);
    ctx.stroke();
  }
}

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

fit();
window.addEventListener('resize', function () { fit(); if (reduce) interference(0.25); });
if (reduce) {
  // reduce — 루프 없이 위상 0.25의 한 장만 그린다(빈 화면이 아니다)
  root.classList.add('is-still');
  interference(0.25);
} else {
  raf = requestAnimationFrame(frame);
}

// RippleInterferenceField — vanilla 판(run/303/demo/02-wave-ripple-interference-field/index.html) 의 React 포트.
// 매 픽셀에서 두 점원까지의 거리를 Math.hypot 으로 잰 뒤 두 파동의 사인 합으로 진폭을
// 계산한다. 위상이 맞는 곳(보강)은 밝게, 어긋나는 곳(상쇄)은 어두운 쌍곡선 줄이 된다.
import { useEffect, useRef } from "react";
import type { CSSProperties } from "react";
import styles from "./RippleInterferenceField.module.scss";

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

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

const TITLE = "이중 점파원 간섭 필드 데모";
const HINT = "두 점원의 파동이 만나 밝아지는 줄 — 간섭무늬입니다";
const FIELD_LABEL = "파동 간섭 실험판";
const BADGE_NUM = "2";
const BADGE_UNIT = "점파원";

const LOOP = 2;      // 파동 한 주기(초)
const WAVE = 26;     // 파장(CSS px) — 짧을수록 무늬가 촘촘해진다

// 색을 [r,g,b] 로 미리 풀어둔다 — 매 픽셀마다 파싱하면 느리다
function parse(c: string): [number, number, number] {
  const m = c.match(/^#([0-9a-f]{6})$/i);
  if (!m) return [110, 200, 255];
  return [
    parseInt(m[1].slice(0, 2), 16),
    parseInt(m[1].slice(2, 4), 16),
    parseInt(m[1].slice(4, 6), 16),
  ];
}

export default function RippleInterferenceField({
  duration = 2000,
  easing = "cubic-bezier(.2, .8, .2, 1)",
  accentColor = "#6ec8ff",
}: RippleInterferenceFieldProps) {
  const rootRef = useRef<HTMLDivElement>(null);
  const fieldRef = useRef<HTMLDivElement>(null);
  const cvRef = useRef<HTMLCanvasElement>(null);
  const vars: Vars = { "--duration": `${duration}ms`, "--easing": easing, "--color": accentColor };

  useEffect(() => {
    const root0 = rootRef.current;
    const field0 = fieldRef.current;
    const cv0 = cvRef.current;
    if (!root0 || !field0 || !cv0) return;
    // willReadFrequently — 매 프레임 putImageData 로 되돌리는 캔버스는 이 힌트로 GPU 왕복을 줄인다
    const ctx0 = cv0.getContext("2d", { willReadFrequently: true });
    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 INK = css.getPropertyValue("--ink-line").trim();
    const HALO = css.getPropertyValue("--halo").trim();
    const C1 = parse(INK);
    const C2 = parse(HALO);

    const reduce = window.matchMedia("(prefers-reduced-motion: reduce)").matches;
    let W = 0, H = 0, dpr = 1, raf = 0;
    let img: ImageData | null = null;
    let buf: Uint8ClampedArray | null = null;  // createImageData 로 만든 프레임 버퍼

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

    // 두 점원의 위치 — 화면 폭의 32% 지점에 좌우로 마주 본다
    function sources() {
      return [
        { x: W * 0.32, y: H * 0.5 },
        { x: W * 0.68, y: H * 0.5 },
      ];
    }

    // 간섭 계산 — 픽셀마다 sin(d/λ·2π − t·2π) 두 개를 더해 진폭(-2..2)을 밝기로 눕힌다
    function interference(sec: number) {
      if (!img || !buf) return;
      const s = sources();
      const t = ((sec % LOOP) / LOOP) * Math.PI * 2;
      const k = (Math.PI * 2) / WAVE;
      const cx1 = s[0].x, cy1 = s[0].y, cx2 = s[1].x, cy2 = s[1].y;
      for (let y = 0; y < H; y++) {
        for (let x = 0; x < W; x++) {
          const d1 = Math.hypot(x - cx1, y - cy1);
          const d2 = Math.hypot(x - cx2, y - cy2);
          // 보강(+)·상쇄(-)를 같은 비율로 두고 0.5 오프셋으로 밝기 축에 올린다
          const a1 = Math.sin(k * d1 - t);
          const a2 = Math.sin(k * d2 - t);
          const v = (a1 + a2) * 0.25 + 0.5;           // 0..1
          const i = (y * W + x) * 4;
          // 파랑(바다) → 민트(고 에너지) 두 색을 v 로 섞는다 — 파스텔 톤 안에서 대비를 만든다
          buf[i] = Math.round(C1[0] + (C2[0] - C1[0]) * v);
          buf[i + 1] = Math.round(C1[1] + (C2[1] - C1[1]) * v);
          buf[i + 2] = Math.round(C1[2] + (C2[2] - C1[2]) * v);
          buf[i + 3] = 255;
        }
      }
      ctx.putImageData(img, 0, 0);
      // 점파원 두 개 표시 — 흰 점과 얇은 고리
      for (let j = 0; j < 2; j++) {
        ctx.fillStyle = "#fff7e6";
        ctx.beginPath();
        ctx.arc(s[j].x, s[j].y, 3, 0, Math.PI * 2);
        ctx.fill();
        ctx.strokeStyle = "rgba(255,247,230,0.5)";
        ctx.lineWidth = 1;
        ctx.beginPath();
        ctx.arc(s[j].x, s[j].y, 7, 0, Math.PI * 2);
        ctx.stroke();
      }
    }

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

    function onResize() {
      fit();
      if (reduce) interference(0.25);
    }

    fit();
    window.addEventListener("resize", onResize);
    if (reduce) {
      // reduce — 루프 없이 위상 0.25의 한 장만 그린다(빈 화면이 아니다)
      root.classList.add("is-still");
      interference(0.25);
    } else {
      raf = requestAnimationFrame(frame);
    }
    return () => {
      cancelAnimationFrame(raf);
      window.removeEventListener("resize", onResize);
    };
  }, []);

  return (
    <main className={styles.stage}>
      <div className={styles.ri} style={vars} ref={rootRef}>
        <p className={styles["ri__hint"]}>
          <svg className={styles["ri__ico"]} viewBox="0 0 256 256" aria-hidden="true" focusable="false">
            <g fill="currentColor">
              <path d="M128 24a104 104 0 1 0 104 104A104.11 104.11 0 0 0 128 24Zm0 192a88 88 0 1 1 88-88a88.1 88.1 0 0 1-88 88Z" opacity=".35" />
              <path d="M128 56a72 72 0 1 0 72 72a72.08 72.08 0 0 0-72-72Zm0 128a56 56 0 1 1 56-56a56.06 56.06 0 0 1-56 56Z" opacity=".6" />
              <circle cx="128" cy="128" r="24" />
            </g>
          </svg>
          <span>{HINT}</span>
        </p>
        <div className={styles["ri__field"]} role="application" aria-label={FIELD_LABEL} ref={fieldRef}>
          <canvas className={styles["ri__cv"]} ref={cvRef} aria-label={TITLE} />
          <b className={styles["ri__badge"]} aria-hidden="true">
            <span className={styles["ri__badgeNum"]}>{BADGE_NUM}</span>
            <span className={styles["ri__badgeUnit"]}>{BADGE_UNIT}</span>
          </b>
        </div>
      </div>
    </main>
  );
}