01스프링으로 눌렸다 돌아오는 입체 건반
건반 앞쪽이 뒤 끝을 축으로 기울어 내려가고, 감쇠 스프링이 눌림 깊이를 되돌리는 동안 이웃 건반에 드러나는 옆면과 그늘 폭이 깊이 차에 맞춰 늘었다 줄어든다.
쓰임온라인 피아노 연습 화면
KEY_SPRING_STIFFNESSKEY_TRAVELSHADOW_SLOPE
<main class="stage">
<div class="pn is-demo" id="pn">
<canvas class="pn__canvas" data-role="canvas" width="480" height="300" role="img" aria-label="뒤 끝을 축으로 기울어 눌렸다가 스프링으로 돌아오는 입체 건반 한 옥타브."></canvas>
<div class="pn__keys" data-role="keys" data-key-class="pn__key" role="group" aria-label="건반 — 자판 A S D F G H J K 는 흰건반, W E T Y U 는 검은건반"></div>
<button class="pn__sound" data-role="sound" type="button" aria-pressed="false">소리 켜기</button>
<p class="pn__live" data-role="live" aria-live="polite"></p>
</div>
</main>@use "../../../../site/static/demo-tokens" as *;
@include stage($stage-paper);
.pn {
position: relative;
width: min(92vw, calc(160vh - 12.8vw));
aspect-ratio: 480 / 300;
margin: 0 auto;
border-radius: $r-card;
// clip — 화면 밖 건반 버튼에 포커스가 가도 상자가 스크롤되지 않는다(hidden 은 스크롤될 수 있다)
overflow: clip;
box-shadow: $shadow-raised;
background: $subject-cream;
}
.pn__canvas {
position: absolute;
inset: 0;
display: block;
width: 100%;
height: 100%;
}
// 건반 버튼 층 — 그림과 같은 자리에 투명 버튼을 겹친다. 층 자체는 포인터를 통과시키고 버튼만 받는다
.pn__keys {
position: absolute;
inset: 0;
pointer-events: none;
}
.pn__key {
position: absolute;
margin: 0;
padding: 0;
border: 0;
border-radius: $r-xs;
background: transparent;
pointer-events: auto;
cursor: pointer;
touch-action: none;
-webkit-tap-highlight-color: transparent;
}
// 포커스 링 — 진한 테두리 + 안쪽 크림 테두리 두 겹이라 상아 건반·남색 건반 어디서나 보인다
.pn__key:focus-visible {
outline: 2px solid $subject-ink;
outline-offset: -2px;
box-shadow: inset 0 0 0 4px $subject-cream;
}
.pn__sound {
position: absolute;
top: $sp-2;
right: $sp-2;
padding: $sp-1 $sp-3;
border: 0;
border-radius: $r-pill;
background: $subject-ink;
color: $subject-cream;
font-family: inherit;
font-weight: 700;
font-size: 12px;
line-height: 1.6;
cursor: pointer;
box-shadow: $shadow-press;
}
.pn__sound[aria-pressed="true"] {
background: $subject-cream;
color: $subject-ink;
outline: 2px solid $subject-ink;
outline-offset: -2px;
}
.pn__sound:focus-visible {
outline: 2px solid $subject-ink;
outline-offset: 2px;
}
// 화면에서는 숨기고 화면 낭독기는 읽는 알림 줄 — display: none 이 아니라 1px 상자로 줄여 접근성 트리에 남긴다
.pn__live {
position: absolute;
width: 1px;
height: 1px;
margin: 0;
padding: 0;
overflow: hidden;
clip-path: inset(50%);
white-space: nowrap;
border: 0;
}
@media (max-width: 340px) {
.pn__sound { font-size: 11px; padding: $sp-1 $sp-2; }
}
// 동작 줄이기 — 장면은 스크립트가 루프 없는 정지 판으로 바꾼다(matchMedia change 리스너). 여기서는 버튼 그림자만 거둔다
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
.pn__sound { box-shadow: none !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);
}
.pn {
position: relative;
width: min(92vw, 160vh - 12.8vw);
aspect-ratio: 480/300;
margin: 0 auto;
border-radius: 16px;
overflow: clip;
box-shadow: 0 14px 24px rgba(23, 20, 26, 0.32);
background: #fff7e6;
}
.pn__canvas {
position: absolute;
inset: 0;
display: block;
width: 100%;
height: 100%;
}
.pn__keys {
position: absolute;
inset: 0;
pointer-events: none;
}
.pn__key {
position: absolute;
margin: 0;
padding: 0;
border: 0;
border-radius: 4px;
background: transparent;
pointer-events: auto;
cursor: pointer;
touch-action: none;
-webkit-tap-highlight-color: transparent;
}
.pn__key:focus-visible {
outline: 2px solid #17141a;
outline-offset: -2px;
box-shadow: inset 0 0 0 4px #fff7e6;
}
.pn__sound {
position: absolute;
top: 8px;
right: 8px;
padding: 4px 12px;
border: 0;
border-radius: 999px;
background: #17141a;
color: #fff7e6;
font-family: inherit;
font-weight: 700;
font-size: 12px;
line-height: 1.6;
cursor: pointer;
box-shadow: 0 6px 12px rgba(23, 20, 26, 0.32);
}
.pn__sound[aria-pressed=true] {
background: #fff7e6;
color: #17141a;
outline: 2px solid #17141a;
outline-offset: -2px;
}
.pn__sound:focus-visible {
outline: 2px solid #17141a;
outline-offset: 2px;
}
.pn__live {
position: absolute;
width: 1px;
height: 1px;
margin: 0;
padding: 0;
overflow: hidden;
clip-path: inset(50%);
white-space: nowrap;
border: 0;
}
@media (max-width: 340px) {
.pn__sound {
font-size: 11px;
padding: 4px 8px;
}
}
@media (prefers-reduced-motion: reduce) {
.pn__sound {
box-shadow: none !important;
}
}(function () {
const root = document.getElementById("pn");
if (!root) return;
const W = 480;
const H = 300;
const FIXED_DT = 16;
const DT_SEC = FIXED_DT / 1000;
const TAU = Math.PI * 2;
// 파스텔 팔레트 — 크림 바탕, 상아 흰건반, 짙은 남색 검은건반. 음 이름 글자는 진한 INK 로 읽힌다
const BG_TOP = [255, 248, 236];
const BG_LOW = [248, 234, 216];
const IVORY = [255, 252, 244];
const IVORY_SHADE = [236, 226, 210];
const IVORY_SIDE = [212, 198, 180];
const NAVY = [40, 46, 88];
const NAVY_TOP = [70, 78, 128];
const NAVY_SIDE = [22, 26, 56];
const INK = [34, 36, 62];
const INK_SOFT = [92, 88, 118];
const PEACH = [255, 188, 156];
const MINT = [140, 218, 192];
const SKY = [150, 200, 246];
const LILAC = [196, 180, 248];
const LEMON = [248, 224, 140];
const ROSE = [246, 166, 188];
const GLOWS = [PEACH, MINT, SKY, LILAC, LEMON, ROSE];
const FONT_FAMILY = '"Segoe UI", "Malgun Gothic", "Hiragino Sans", "Noto Sans KR", sans-serif';
// 음 이름 — 음 번호를 12 로 나눈 나머지(0 = 도)로 고른다. 로케일마다 문구.json 이 바꾼다
const NOTE_NAMES = ['도', '도♯', '레', '레♯', '미', '파', '파♯', '솔', '솔♯', '라', '라♯', '시'];
const BLACK_PCS = [1, 3, 6, 8, 10];
function pcOf(m) { return ((m % 12) + 12) % 12; }
function isBlack(m) { return BLACK_PCS.indexOf(pcOf(m)) >= 0; }
function noteName(m) { return NOTE_NAMES[pcOf(m)]; }
// 음 높이 — 69번 음(가운데 도 위의 라)을 440Hz 로 두고 반음 하나마다 2^(1/12) 배
const A4_MIDI = 69;
const A4_HZ = 440;
function freqOf(m) { return A4_HZ * Math.pow(2, (m - A4_MIDI) / 12); }
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(clamp(c[0], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[1], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[2], 0, 255)) + ',' + clamp(a, 0, 1).toFixed(3) + ')';
}
function mixRGB(a, b, k) { return [lerp(a[0], b[0], k), lerp(a[1], b[1], k), lerp(a[2], b[2], k)]; }
// 시드 고정 난수 — 같은 시드면 같은 불꽃·흔들림이 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;
};
}
// 건반 스프링 — 가속도 = −강성 × (위치 − 목표) − 감쇠 × 속도. 위치 1 은 건반 바닥, 넘으면 KEYBED_BOUNCE 만큼만 되튄다
const KEY_SPRING_STIFFNESS = 420;
const KEY_SPRING_DAMPING = 16;
const KEYBED_BOUNCE = 0.3;
function makeSpring() { return { x: 0, v: 0, target: 0 }; }
function stepSpring(s, k, c, dt) {
const a = -k * (s.x - s.target) - c * s.v;
s.v += a * dt;
s.x += s.v * dt;
if (s.x > 1) {
s.x = 1;
s.v = -s.v * KEYBED_BOUNCE;
}
}
// 음마다 스프링 하나 — 치면 목표 1(바닥)로, 세기 × PRESS_KICK 만큼 아래로 밀어 넣는 속도 덤을 얹는다. 떼면 목표 0
const PRESS_KICK = 14;
const springs = new Map();
function springOf(m) {
let s = springs.get(m);
if (!s) {
s = makeSpring();
springs.set(m, s);
}
return s;
}
function stepSprings() {
springs.forEach(function (s) { stepSpring(s, KEY_SPRING_STIFFNESS, KEY_SPRING_DAMPING, DT_SEC); });
}
function resetSprings() {
springs.forEach(function (s) { s.x = 0; s.v = 0; s.target = 0; });
}
function pressSpring(m, vel) {
const s = springOf(m);
s.target = 1;
s.v += vel * PRESS_KICK;
}
function releaseSpring(m) { springOf(m).target = 0; }
function keyDepth(m) { const s = springs.get(m); return s ? shown(s) : 0; }
function keyTint(m) { return isHeld(m) ? 1 : clamp(keyDepth(m), 0, 1); }
function keyGlow(m) { return GLOWS[pcOf(m) % GLOWS.length]; }
// 평평한 건반 줄 — lo~hi 음을 x0~x1 폭에 흰건반 기준으로 고르게 놓고, 검은건반은 흰건반 경계 위에 좁고 짧게
const BLACK_WIDTH_RATIO = 0.58;
const BLACK_HEIGHT_RATIO = 0.62;
function whiteCount(lo, hi) {
let n = 0;
for (let m = lo; m <= hi; m += 1) {
if (!isBlack(m)) {
n += 1;
}
}
return n;
}
function layoutFlat(lo, hi, x0, x1, top, bottom) {
const ww = (x1 - x0) / whiteCount(lo, hi);
const whites = [];
const blacks = [];
let i = 0;
for (let m = lo; m <= hi; m += 1) {
if (isBlack(m)) {
const bw = ww * BLACK_WIDTH_RATIO;
blacks.push({ midi: m, black: true, x: x0 + i * ww - bw / 2, y: top, w: bw, h: (bottom - top) * BLACK_HEIGHT_RATIO });
}
else {
whites.push({ midi: m, black: false, x: x0 + i * ww, y: top, w: ww, h: bottom - top });
i += 1;
}
}
return whites.concat(blacks);
}
// 컴퓨터 자판 한 줄 = 한 옥타브 — 가운데 줄 A S D F G H J K 가 흰건반, 윗줄 W E T Y U 가 검은건반 (자판 배열과 상관없이 ev.code 로)
const KEY_CODES = ['KeyA', 'KeyW', 'KeyS', 'KeyE', 'KeyD', 'KeyF', 'KeyT', 'KeyG', 'KeyY', 'KeyH', 'KeyU', 'KeyJ', 'KeyK'];
// 동시 음 수 상한 — 열 음을 한꺼번에 눌러도 MAX_VOICES 개만 울리고, 넘치면 가장 오래된 음을 놓는다. 화면도 같은 상한으로 그린다
const MAX_VOICES = 6;
const voices = [];
function allocVoice(pool, midi, startMs, auto) {
const freed = [];
for (let i = pool.length - 1; i >= 0; i -= 1) {
if (pool[i].midi === midi) {
freed.push(pool[i]);
pool.splice(i, 1);
}
}
while (pool.length >= MAX_VOICES) {
const old = pool.shift();
if (old) {
freed.push(old);
}
}
pool.push({ midi: midi, startMs: startMs, auto: auto, nodes: null, gain: null });
return freed;
}
function findVoice(midi) {
for (let i = 0; i < voices.length; i += 1) {
if (voices[i].midi === midi) {
return voices[i];
}
}
return null;
}
// 소리 — 기본 꺼짐. AudioContext 는 「소리 켜기」 버튼의 클릭 핸들러(tail) 안에서만 만든다
let audio = null;
let master = null;
let soundOn = false;
// 두 시계 맞추기 — 소리를 켠 순간의 오디오 시각(초)과 화면 시계(ms)를 짝으로 적어 두고, 그 뒤로는 오디오 시계로 화면 시계를 끈다
let audioBaseSec = 0;
let clockBaseMs = 0;
function screenToAudioSec(ms) { return audioBaseSec + (ms - clockBaseMs) / 1000; }
function audioToScreenMs(sec) { return clockBaseMs + (sec - audioBaseSec) * 1000; }
// 오실레이터 합성 — 사인파 배음 넷(크기 PARTIAL_GAINS)을 더하고, 치는 순간 ATTACK_SEC 만에 올라갔다 DECAY_SEC 동안 잦아든다
const PARTIAL_GAINS = [1, 0.42, 0.18, 0.08];
const ATTACK_SEC = 0.006;
const DECAY_SEC = 1.6;
const RELEASE_SEC = 0.09;
const MASTER_GAIN = 0.16;
function synthStart(v, vel, atMs) {
if (!audio || !master || !soundOn) {
return;
}
const t0 = Math.max(audio.currentTime, screenToAudioSec(atMs));
const g = audio.createGain();
g.gain.setValueAtTime(0.0001, t0);
g.gain.linearRampToValueAtTime(0.25 + 0.75 * vel, t0 + ATTACK_SEC);
g.gain.exponentialRampToValueAtTime(0.0001, t0 + DECAY_SEC);
g.connect(master);
const f = freqOf(v.midi);
const nodes = [];
for (let i = 0; i < PARTIAL_GAINS.length; i += 1) {
const o = audio.createOscillator();
const pg = audio.createGain();
o.type = 'sine';
o.frequency.setValueAtTime(f * (i + 1), t0);
pg.gain.setValueAtTime(PARTIAL_GAINS[i] / PARTIAL_GAINS.length, t0);
o.connect(pg);
pg.connect(g);
o.start(t0);
o.stop(t0 + DECAY_SEC + 0.05);
nodes.push(o);
}
v.nodes = nodes;
v.gain = g;
}
function synthStop(v, atMs) {
if (!audio || !v.gain || !v.nodes) {
return;
}
const t0 = Math.max(audio.currentTime, screenToAudioSec(atMs));
v.gain.gain.cancelScheduledValues(t0);
v.gain.gain.setTargetAtTime(0.0001, t0, RELEASE_SEC / 3);
for (let i = 0; i < v.nodes.length; i += 1) {
try {
v.nodes[i].stop(t0 + RELEASE_SEC * 2);
}
catch (e) { /* 이미 멈춘 노드 */ }
}
v.nodes = null;
v.gain = null;
}
const canvasEl = root.querySelector('[data-role="canvas"]');
const keysEl = root.querySelector('[data-role="keys"]');
const soundEl = root.querySelector('[data-role="sound"]');
const liveEl = root.querySelector('[data-role="live"]');
const ctxRaw = canvasEl ? canvasEl.getContext('2d') : null;
if (!canvasEl || !ctxRaw || !keysEl || !soundEl || !liveEl) {
return;
}
const cv = canvasEl;
const ctx = ctxRaw;
const keysBox = keysEl;
const soundBtn = soundEl;
const live = liveEl;
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 뗀다
let demo = root.classList.contains('is-demo');
const off = new AbortController();
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 clearStage(top, low) {
const g = ctx.createLinearGradient(0, 0, 0, H);
g.addColorStop(0, rgba(top, 1));
g.addColorStop(1, rgba(low, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, 0, W, H);
}
function fontOf(size, weight) { return weight + ' ' + size.toFixed(1) + 'px ' + FONT_FAMILY; }
function roundRectPath(x, y, w, h, r) {
const rr = Math.min(r, w / 2, h / 2);
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(x + rr, y);
ctx.arcTo(x + w, y, x + w, y + h, rr);
ctx.arcTo(x + w, y + h, x, y + h, rr);
ctx.arcTo(x, y + h, x, y, rr);
ctx.arcTo(x, y, x + w, y, rr);
ctx.closePath();
}
// 판 위 설명 글 — 크림 알약 바탕에 진한 글자. 돌려주는 값은 알약 폭
function drawCaption(text, x, y, alignRight) {
ctx.font = fontOf(11, 600);
const bw = ctx.measureText(text).width + 14;
const bx = alignRight ? x - bw : x;
ctx.fillStyle = rgba(IVORY, 0.92);
roundRectPath(bx, y, bw, 20, 8);
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.textAlign = 'left';
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillText(text, bx + 7, y + 10.5);
return bw;
}
// 평평한 건반 그리기 — depth(m) 0~1 만큼 앞쪽이 내려가 앞턱이 얇아지고, tint(m) 0~1 만큼 그 음의 빛깔로 물든다. ox 는 가로로 밀린 만큼(보이는 창의 왼쪽 끝)
const KEY_LIP = 7;
function drawFlatKeys(keys, depth, tint, glow, names, ox = 0) {
ctx.save();
ctx.translate(-ox, 0);
for (let i = 0; i < keys.length; i += 1) {
const k = keys[i];
if (k.black || k.x - ox > W || k.x + k.w - ox < 0) {
continue;
}
const d = clamp(depth(k.midi), -0.2, 1);
const drop = d * (KEY_LIP - 2);
const face = mixRGB(mixRGB(IVORY, IVORY_SHADE, Math.max(0, d) * 0.6), glow(k.midi), tint(k.midi) * 0.75);
ctx.fillStyle = rgba(face, 1);
roundRectPath(k.x + 0.75, k.y, k.w - 1.5, k.h - KEY_LIP + drop, 3);
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(IVORY_SIDE, 1);
ctx.fillRect(k.x + 0.75, k.y + k.h - KEY_LIP + drop, k.w - 1.5, KEY_LIP - drop);
if (names && k.w >= 14) {
ctx.font = fontOf(Math.min(11, k.w * 0.42), 700);
ctx.textAlign = 'center';
ctx.textBaseline = 'alphabetic';
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.fillText(noteName(k.midi), k.x + k.w / 2, k.y + k.h - KEY_LIP - 6 + drop);
}
}
for (let i = 0; i < keys.length; i += 1) {
const k = keys[i];
if (!k.black || k.x - ox > W || k.x + k.w - ox < 0) {
continue;
}
const d = clamp(depth(k.midi), -0.2, 1);
const drop = d * 4;
const face = mixRGB(NAVY, glow(k.midi), tint(k.midi) * 0.55);
ctx.fillStyle = rgba(NAVY_SIDE, 1);
roundRectPath(k.x, k.y, k.w, k.h + 2, 2);
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(face, 1);
roundRectPath(k.x + 1, k.y, k.w - 2, k.h - 6 + drop, 2);
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(mixRGB(NAVY_TOP, glow(k.midi), tint(k.midi) * 0.5), 1);
ctx.fillRect(k.x + 2, k.y + k.h - 9 + drop, k.w - 4, 3);
}
ctx.restore();
}
// 입체 건반 — 가운데 도(60)부터 한 옥타브 위 도(72)까지. 세계 좌표 x 가로 · y 위 · z 안쪽(0 = 건반 앞 끝, KEY_LEN = 뒤 끝 축)
const LO = 60;
const HI = 72;
const KEY_LEN = 150;
const KEY_THICK = 22;
const WHITE_W = 54;
const KEY_GAP = 2;
const BLACK_LEN = 92;
const BLACK_W = 30;
const BLACK_RISE = 12;
// 앞 끝이 내려가는 거리 — 눌림 1 이면 앞 끝이 KEY_TRAVEL 만큼, 기울기 = asin(눌림 × KEY_TRAVEL / 축까지 거리)
const KEY_TRAVEL = 16;
// 카메라 — 높이 CAM_H, 앞 끝에서 CAM_D 뒤, PITCH 라디안 내려다본다. 화면 = 중심 + FOCAL × (가로·세로) / 깊이
const CAM_H = 250;
const CAM_D = 250;
const PITCH = 0.7;
const FOCAL = 380;
const CENTER_X = 240;
const CENTER_Y = 196;
// 옆 건반이 높을수록 눌린 건반 위로 그늘이 넓어진다 — 그늘 폭 = 높이 차 × SHADOW_SLOPE
const SHADOW_SLOPE = 1.6;
const HISTORY_LEN = 120;
const BEAT_MS = 250;
const LOOP_MS = 2400;
// 시연 — 도 미 솔 도 시 라 솔, 마지막에 도·미·솔 화음 (직접 지은 짧은 음형)
const SEQ = [
[0.8, 60, 0.5, 0.8], [1.6, 64, 0.5, 0.7], [2.4, 67, 0.5, 0.9], [3.2, 72, 0.6, 1],
[4.2, 71, 0.4, 0.6], [4.8, 69, 0.4, 0.6], [5.4, 67, 0.4, 0.7],
[6.4, 60, 2.2, 0.85], [6.4, 64, 2.2, 0.85], [6.4, 67, 2.2, 0.85]
];
const STILL_CHORD = [60, 64, 67];
const DEPTH_LABEL = '눌림 깊이';
const SPRING_LABEL = '강성 {k} · 감쇠 {c}';
let keys3 = [];
let lastKey = 60;
let history = [];
// 원근 투영 — 카메라 자리로 옮기고 PITCH 만큼 내려다본 뒤 깊이로 나눈다
function project(p) {
const dy = p[1] - CAM_H;
const dz = p[2] + CAM_D;
const zc = dz * Math.cos(PITCH) - dy * Math.sin(PITCH);
const yc = dy * Math.cos(PITCH) + dz * Math.sin(PITCH);
return [CENTER_X + FOCAL * p[0] / zc, CENTER_Y - FOCAL * yc / zc];
}
// 뒤 끝(z = KEY_LEN) 축 회전 — 축에서 앞쪽으로 떨어진 거리만큼 아래로 내려간다
function tilt(p, theta) {
const ry = p[1];
const rz = p[2] - KEY_LEN;
return [p[0], ry * Math.cos(theta) + rz * Math.sin(theta), KEY_LEN - ry * Math.sin(theta) + rz * Math.cos(theta)];
}
function thetaOf(k, depth) {
return Math.asin(clamp(depth * KEY_TRAVEL / (KEY_LEN - k.zFront), -0.5, 0.5));
}
// 앞 끝 높이 — 그늘 폭을 정할 때 이웃끼리 견준다
function frontHeight(k, depth) {
return -(KEY_LEN - k.zFront) * Math.sin(thetaOf(k, depth));
}
function quad(pts, theta, fill) {
ctx.beginPath();
for (let i = 0; i < pts.length; i += 1) {
const s = project(tilt(pts[i], theta));
if (i === 0) {
ctx.moveTo(s[0], s[1]);
}
else {
ctx.lineTo(s[0], s[1]);
}
}
ctx.closePath();
ctx.fillStyle = fill;
ctx.fill();
}
function build() {
keys3 = [];
const total = whiteCount(LO, HI) * WHITE_W;
let i = 0;
for (let m = LO; m <= HI; m += 1) {
const left = -total / 2 + i * WHITE_W;
if (isBlack(m)) {
keys3.push({ midi: m, black: true, x0: left - BLACK_W / 2, x1: left + BLACK_W / 2, zFront: KEY_LEN - BLACK_LEN, spring: springOf(m) });
}
else {
keys3.push({ midi: m, black: false, x0: left + KEY_GAP / 2, x1: left + WHITE_W - KEY_GAP / 2, zFront: 0, spring: springOf(m) });
i += 1;
}
}
}
function reset() {
resetSprings();
history = [];
lastKey = 60;
}
function loopLength() { return LOOP_MS; }
function step(ms, prev) {
runSeq(SEQ, BEAT_MS, ms, prev);
stepSprings();
history.push(springOf(lastKey).x);
if (history.length > HISTORY_LEN) {
history.shift();
}
}
function finalScene() {
for (let i = 0; i < STILL_CHORD.length; i += 1) {
const s = springOf(STILL_CHORD[i]);
s.target = 1;
s.x = 1;
}
lastKey = STILL_CHORD[0];
}
function onNoteOn(midi, vel, auto) {
pressSpring(midi, vel);
lastKey = midi;
}
function onNoteOff(midi, auto) { releaseSpring(midi); }
function keyBase() { return LO; }
function keyPan() { return 0; }
function onDrag(x, y, down) { }
function onKeyFocus(midi) { }
function onWake() { }
function keyRects() {
const out = [];
for (let i = 0; i < keys3.length; i += 1) {
const k = keys3[i];
const top = k.black ? BLACK_RISE : 0;
const a = project([k.x0, top, k.zFront]);
const b = project([k.x1, top, k.zFront]);
const c = project([k.x0, top, KEY_LEN]);
const d = project([k.x1, top, KEY_LEN]);
const e = project([k.x0, k.black ? 0 : -KEY_THICK, k.zFront]);
const x0 = Math.min(a[0], c[0], e[0]);
const x1 = Math.max(b[0], d[0]);
const y0 = Math.min(c[1], d[1]);
const y1 = Math.max(e[1], a[1]);
out.push({ midi: k.midi, black: k.black, x: x0, y: y0, w: x1 - x0, h: y1 - y0 });
}
return out.sort(function (p, q) { return (p.black ? 1 : 0) - (q.black ? 1 : 0); });
}
function drawKey(k, neighbors) {
const d = shown(k.spring);
const th = thetaOf(k, d);
const top = k.black ? BLACK_RISE : 0;
const bottom = k.black ? 0 : -KEY_THICK;
const zf = k.zFront;
const glow = GLOWS[pcOf(k.midi) % GLOWS.length];
const tint = clamp(d, 0, 1);
const sideC = k.black ? NAVY_SIDE : mixRGB(IVORY_SIDE, INK_SOFT, 0.18);
// 옆면 둘 · 앞면 · 윗면 순 — 그리는 순서가 가림을 정한다(깊이 내림차순으로 이미 정렬)
quad([[k.x0, top, zf], [k.x0, top, KEY_LEN], [k.x0, bottom, KEY_LEN], [k.x0, bottom, zf]], th, rgba(sideC, 1));
quad([[k.x1, top, zf], [k.x1, top, KEY_LEN], [k.x1, bottom, KEY_LEN], [k.x1, bottom, zf]], th, rgba(sideC, 1));
const frontC = k.black ? mixRGB(NAVY_SIDE, glow, tint * 0.35) : mixRGB(IVORY_SIDE, glow, tint * 0.45);
quad([[k.x0, top, zf], [k.x1, top, zf], [k.x1, bottom, zf], [k.x0, bottom, zf]], th, rgba(frontC, 1));
const topC = k.black ? mixRGB(NAVY, glow, tint * 0.5) : mixRGB(mixRGB(IVORY, IVORY_SHADE, 0.25 * (1 - tint)), glow, tint * 0.6);
quad([[k.x0, top, zf], [k.x1, top, zf], [k.x1, top, KEY_LEN], [k.x0, top, KEY_LEN]], th, rgba(topC, 1));
if (k.black) {
// 검은건반 윗면 앞쪽 광택 — 기울수록 빛 띠가 앞으로 쏠린다
quad([[k.x0 + 4, top, zf + 6], [k.x1 - 4, top, zf + 6], [k.x1 - 4, top, zf + 30 - tint * 14], [k.x0 + 4, top, zf + 30 - tint * 14]], th, rgba(NAVY_TOP, 0.9));
return;
}
// 그늘 — 이웃 앞 끝이 나보다 높으면 그 차이에 비례한 폭의 삼각형이 내 윗면에 드리운다(뒤 끝 축에서는 0)
const myH = frontHeight(k, d);
for (let i = 0; i < neighbors.length; i += 1) {
const n = neighbors[i];
const gap = frontHeight(n, shown(n.spring)) - myH;
if (gap <= 0.3) {
continue;
}
const band = Math.min(gap * SHADOW_SLOPE, (k.x1 - k.x0) * 0.6);
const edge = n.x0 > k.x0 ? k.x1 : k.x0;
const inner = n.x0 > k.x0 ? edge - band : edge + band;
quad([[edge, top, zf], [inner, top, zf], [edge, top, KEY_LEN]], th, rgba(INK, 0.2));
}
const label = project(tilt([(k.x0 + k.x1) / 2, top, zf + 22], th));
ctx.font = fontOf(12, 700);
ctx.textAlign = 'center';
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.fillText(noteName(k.midi), label[0], label[1]);
}
function drawHistory() {
const x0 = 12;
const y0 = 10;
const w = 172;
const h = 62;
ctx.fillStyle = rgba(IVORY, 0.9);
roundRectPath(x0, y0, w, h, 8);
ctx.fill();
ctx.font = fontOf(10, 700);
ctx.textAlign = 'left';
ctx.textBaseline = 'top';
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.fillText(DEPTH_LABEL + ' · ' + noteName(lastKey) + ' ' + Math.round(clamp(springOf(lastKey).x, -1, 1) * 100) + '%', x0 + 8, y0 + 6);
// 0(쉼)·1(바닥) 기준선, 그 사이를 오간 깊이 곡선 — 쉼 위로 올라간 부분이 되튐
const gy0 = y0 + 26;
const gy1 = y0 + h - 8;
ctx.strokeStyle = rgba(INK_SOFT, 0.35);
ctx.lineWidth = 1;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(x0 + 8, gy0);
ctx.lineTo(x0 + w - 8, gy0);
ctx.moveTo(x0 + 8, gy1);
ctx.lineTo(x0 + w - 8, gy1);
ctx.stroke();
ctx.strokeStyle = rgba(mixRGB(PEACH, INK, 0.35), 1);
ctx.lineWidth = 2;
ctx.beginPath();
for (let i = 0; i < history.length; i += 1) {
const x = x0 + 8 + (w - 16) * i / (HISTORY_LEN - 1);
const y = gy0 + (gy1 - gy0) * clamp(history[i], -0.3, 1);
if (i === 0) {
ctx.moveTo(x, y);
}
else {
ctx.lineTo(x, y);
}
}
ctx.stroke();
}
function draw() {
clearStage(BG_TOP, BG_LOW);
// 바닥 그림자 — 건반 줄 아래 타원 그늘
const fl = project([0, -KEY_THICK, 10]);
const g = ctx.createRadialGradient(fl[0], fl[1] + 6, 10, fl[0], fl[1] + 6, 250);
g.addColorStop(0, rgba(INK, 0.16));
g.addColorStop(1, rgba(INK, 0));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, fl[1] - 40, W, 90);
const whites = keys3.filter(function (k) { return !k.black; });
const blacks = keys3.filter(function (k) { return k.black; });
const order = function (a, b) {
return shown(b.spring) - shown(a.spring) || Math.abs(b.x0 + b.x1) - Math.abs(a.x0 + a.x1);
};
const ws = whites.slice().sort(order);
for (let i = 0; i < ws.length; i += 1) {
const k = ws[i];
const idx = whites.indexOf(k);
const nb = [];
if (idx > 0) {
nb.push(whites[idx - 1]);
}
if (idx < whites.length - 1) {
nb.push(whites[idx + 1]);
}
drawKey(k, nb);
}
const bs = blacks.slice().sort(order);
for (let i = 0; i < bs.length; i += 1) {
drawKey(bs[i], []);
}
drawHistory();
drawCaption(SPRING_LABEL.replace('{k}', String(KEY_SPRING_STIFFNESS)).replace('{c}', String(KEY_SPRING_DAMPING)), W - 12, 44, true);
}
// 계산을 마치고 그리기 시작했는가
let ready = false;
// 정리 뒤(리액트 언마운트)에 늦게 온 일이 다시 시작하지 않게
let alive = true;
// 화면 시계(ms) — 16ms 고정 스텝으로만 늘어난다. 소리가 켜져 있으면 오디오 시계가 목표를 정한다
let clock = 0;
let screenTarget = 0;
let prevLoop = 0;
// 사람이 마지막으로 친 시각 — HUMAN_QUIET_MS 동안 조용하면 자동 시연이 다시 이어진다
const HUMAN_QUIET_MS = 2500;
let lastHuman = -1e9;
function autoAllowed() { return demo || clock - lastHuman > HUMAN_QUIET_MS; }
// 스프링 값을 화면에 쓸 때 — 동작 줄이기면 흔들림 없이 목표 자리 그대로
function shown(s) { return still ? s.target : s.x; }
function wake() {
if (!demo) {
return;
}
demo = false;
root.classList.remove('is-demo');
onWake();
}
// 음 이름 알림 — 사람이 친 음은 GROUP_MS 안에 든 것끼리 한 줄로, 자동 시연은 한 마디(BAR_MS)에 한 번 모아서
const GROUP_MS = 250;
const BAR_MS = 2000;
const BAR_LABEL = '자동 연주: {names}';
let groupNames = [];
let lastSpoken = -1e9;
let barNames = [];
let barIndex = 0;
function announce(midi, auto) {
const nm = noteName(midi);
if (auto) {
if (barNames.indexOf(nm) < 0) {
barNames.push(nm);
}
return;
}
if (clock - lastSpoken > GROUP_MS) {
groupNames = [];
}
if (groupNames.indexOf(nm) < 0) {
groupNames.push(nm);
}
lastSpoken = clock;
live.textContent = groupNames.join(' · ');
}
function flushBar() {
const b = Math.floor(clock / BAR_MS);
if (b === barIndex) {
return;
}
barIndex = b;
if (barNames.length > 0 && clock - lastSpoken > BAR_MS) {
live.textContent = BAR_LABEL.replace('{names}', barNames.join(' · '));
}
barNames = [];
}
// 건반 버튼 — 그림 위에 투명한 진짜 <button> 을 같은 자리에 겹친다. 눌린 동안 aria-pressed="true"
const keyButtons = new Map();
function setPressed(midi, on) {
const b = keyButtons.get(midi);
if (b) {
b.setAttribute('aria-pressed', on ? 'true' : 'false');
}
}
function isHeld(midi) { return findVoice(midi) !== null; }
function press(midi, vel, auto) {
if (!auto) {
lastHuman = clock;
wake();
}
const freed = allocVoice(voices, midi, clock, auto);
for (let i = 0; i < freed.length; i += 1) {
synthStop(freed[i], clock);
if (freed[i].midi !== midi) {
setPressed(freed[i].midi, false);
onNoteOff(freed[i].midi, auto);
}
}
const v = findVoice(midi);
if (v) {
synthStart(v, vel, clock);
}
setPressed(midi, true);
announce(midi, auto);
onNoteOn(midi, vel, auto);
if (still && ready) {
render();
}
}
function release(midi, auto) {
const v = findVoice(midi);
if (!v || (auto && !v.auto)) {
return;
}
voices.splice(voices.indexOf(v), 1);
synthStop(v, clock);
setPressed(midi, false);
onNoteOff(midi, auto);
if (still && ready) {
render();
}
}
function releaseAll() {
while (voices.length > 0) {
const v = voices[voices.length - 1];
release(v.midi, v.auto);
if (voices.indexOf(v) >= 0) {
voices.splice(voices.indexOf(v), 1);
}
}
}
// 악보 따라 치기 — 지난 시각(prev)부터 이번 시각(ms)까지 지나간 시작·끝을 찾는다. 한 바퀴 넘어가면 둘로 나눠 본다
function crossed(t, prev, ms) {
return prev <= ms ? (t > prev && t <= ms) : (t > prev || t <= ms);
}
function runSeq(seq, beatMs, ms, prev) {
for (let i = 0; i < seq.length; i += 1) {
const n = seq[i];
if (crossed((n[0] + n[2]) * beatMs, prev, ms)) {
release(n[1], true);
}
}
for (let i = 0; i < seq.length; i += 1) {
const n = seq[i];
if (crossed(n[0] * beatMs, prev, ms) && autoAllowed()) {
press(n[1], n[3], true);
}
}
}
// 포인터 자리를 판 좌표(480×300)로 — 화면에 보이는 캔버스 크기와 상관없이
function toBoard(ev) {
const r = cv.getBoundingClientRect();
return [(ev.clientX - r.left) * W / Math.max(1, r.width), (ev.clientY - r.top) * H / Math.max(1, r.height)];
}
function buildButtons() {
while (keysBox.firstChild) {
keysBox.removeChild(keysBox.firstChild);
}
keyButtons.clear();
const rects = keyRects();
for (let i = 0; i < rects.length; i += 1) {
const k = rects[i];
const b = document.createElement('button');
b.type = 'button';
b.className = keysBox.getAttribute('data-key-class') || '';
// 이름 + 옥타브 번호(가운데 도 = 4) — 두 옥타브 이상인 판에서 같은 이름 건반을 낭독으로도 가른다
b.setAttribute('aria-label', noteName(k.midi) + String(Math.floor(k.midi / 12) - 1));
b.setAttribute('aria-pressed', isHeld(k.midi) ? 'true' : 'false');
b.style.left = (k.x / W * 100).toFixed(3) + '%';
b.style.top = (k.y / H * 100).toFixed(3) + '%';
b.style.width = (k.w / W * 100).toFixed(3) + '%';
b.style.height = (k.h / H * 100).toFixed(3) + '%';
const midi = k.midi;
b.addEventListener('pointerdown', function (ev) {
const r = b.getBoundingClientRect();
// 건반 앞쪽(아래)을 칠수록 세게 — 0.45~1
press(midi, 0.45 + 0.55 * clamp((ev.clientY - r.top) / Math.max(1, r.height), 0, 1), false);
}, { signal: off.signal });
b.addEventListener('pointerenter', function (ev) {
if ((ev.buttons & 1) === 1) {
press(midi, 0.7, false);
}
}, { signal: off.signal });
const up = function () { const v = findVoice(midi); if (v && !v.auto) {
release(midi, false);
} };
b.addEventListener('pointerup', up, { signal: off.signal });
b.addEventListener('pointerleave', up, { signal: off.signal });
b.addEventListener('pointercancel', up, { signal: off.signal });
// 키보드 — 포커스된 건반에서 Enter·Space 를 누르는 동안 눌리고, 떼면 놓인다
b.addEventListener('keydown', function (ev) {
if (ev.key !== 'Enter' && ev.key !== ' ') {
return;
}
ev.preventDefault();
if (!ev.repeat) {
press(midi, 0.75, false);
}
}, { signal: off.signal });
b.addEventListener('keyup', function (ev) {
if (ev.key !== 'Enter' && ev.key !== ' ') {
return;
}
ev.preventDefault();
up();
}, { signal: off.signal });
b.addEventListener('focus', function () { onKeyFocus(midi); }, { signal: off.signal });
keysBox.appendChild(b);
keyButtons.set(midi, b);
}
}
let panShown = 0;
function syncPan() {
const p = keyPan();
if (Math.abs(p - panShown) < 0.05) {
return;
}
panShown = p;
keysBox.style.transform = 'translateX(' + (-p / W * 100).toFixed(3) + '%)';
}
// 컴퓨터 자판 — 가운데 줄 한 줄이 한 옥타브. 누르고 있는 동안 소리가 이어진다(자동 반복은 무시)
window.addEventListener('keydown', function (ev) {
const i = KEY_CODES.indexOf(ev.code);
if (i < 0 || ev.repeat || ev.ctrlKey || ev.metaKey || ev.altKey) {
return;
}
press(keyBase() + i, 0.75, false);
}, { signal: off.signal });
window.addEventListener('keyup', function (ev) {
const i = KEY_CODES.indexOf(ev.code);
if (i < 0) {
return;
}
const v = findVoice(keyBase() + i);
if (v && !v.auto) {
release(keyBase() + i, false);
}
}, { signal: off.signal });
root.addEventListener('pointermove', function (ev) {
const p = toBoard(ev);
onDrag(p[0], p[1], (ev.buttons & 1) === 1);
}, { signal: off.signal });
// 소리 켜기 — AudioContext 를 만드는 곳은 이 클릭 핸들러 하나뿐이다. 켜는 순간 화면 시계를 오디오 시계에 다시 맞춘다
const SOUND_ON_LABEL = '소리 켜기';
const SOUND_OFF_LABEL = '소리 끄기';
function syncClocks() {
if (!audio) {
return;
}
audioBaseSec = audio.currentTime;
clockBaseMs = clock;
screenTarget = clock;
}
soundBtn.addEventListener('click', function () {
if (!audio) {
audio = new AudioContext();
master = audio.createGain();
master.gain.value = MASTER_GAIN;
master.connect(audio.destination);
}
soundOn = !soundOn;
soundBtn.setAttribute('aria-pressed', soundOn ? 'true' : 'false');
soundBtn.textContent = soundOn ? SOUND_OFF_LABEL : SOUND_ON_LABEL;
if (soundOn) {
syncClocks();
audio.resume().then(syncClocks);
}
else {
for (let i = 0; i < voices.length; i += 1) {
synthStop(voices[i], clock);
}
screenTarget = clock;
}
wake();
}, { signal: off.signal });
function render() {
draw();
syncPan();
}
function tick() {
clock += FIXED_DT;
const ms = clock % loopLength();
step(ms, prevLoop);
prevLoop = ms;
flushBar();
}
let rafId = 0;
let lastTs = -1;
function frame(ts) {
if (still) {
rafId = 0;
return;
}
if (lastTs < 0) {
lastTs = ts;
}
// 탭이 숨었다 돌아와도 한 번에 100ms 까지만 따라잡는다
const dt = Math.min(ts - lastTs, 100);
lastTs = ts;
if (soundOn && audio && audio.state === 'running') {
screenTarget = audioToScreenMs(audio.currentTime);
if (screenTarget - clock > 200) {
syncClocks();
}
}
else {
screenTarget += dt;
}
let n = 0;
while (clock + FIXED_DT <= screenTarget && n < 8) {
tick();
n += 1;
}
if (n === 8) {
screenTarget = clock;
}
render();
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function startLoop() {
if (rafId) {
return;
}
lastTs = -1;
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function stopLoop() {
if (rafId) {
window.cancelAnimationFrame(rafId);
rafId = 0;
}
}
// 동작 줄이기 — 루프를 돌리지 않고 눌린 건반 색과 음 이름만 바뀌는 정지 판 한 장
function showStill() {
stopLoop();
releaseAll();
reset();
finalScene();
render();
}
function play() {
releaseAll();
clock = 0;
screenTarget = 0;
prevLoop = 0;
barIndex = 0;
reset();
render();
startLoop();
}
// 설정이 페이지를 연 채 바뀌면 — 켜지면 정지 판으로, 꺼지면 시연을 처음부터
function onMotionPref() {
still = reduceQuery.matches;
if (!ready) {
return;
}
if (still) {
showStill();
}
else {
play();
}
}
reduceQuery.addEventListener('change', onMotionPref, { signal: off.signal });
window.addEventListener('resize', function () {
fitCanvas();
// 화면 폭이 바뀌면 건반 배치(07 은 건반 폭 최소값)와 버튼 자리를 다시 계산한다
if (ready) {
build();
buildButtons();
render();
}
}, { signal: off.signal });
function begin() {
if (!alive) {
return;
}
fitCanvas();
build();
buildButtons();
ready = true;
if (still) {
showStill();
}
else {
play();
}
}
begin();
return function () {
alive = false;
stopLoop();
off.abort();
for (let i = 0; i < voices.length; i += 1) {
synthStop(voices[i], clock);
}
if (audio) {
audio.close();
}
};
})();// KeySpringTiltDepth - vanilla 판(01-piano-key-spring-tilt-depth) 의 React 포트. 같은 계산을 useEffect 안에서 돌린다.
import { useEffect, useRef } from "react";
import styles from "./KeySpringTiltDepth.module.scss";
const cx = (s: string): string => s.split(" ").map((n) => styles[n] ?? n).join(" ");
export default function KeySpringTiltDepth() {
const rootRef = useRef<HTMLDivElement | null>(null);
useEffect(() => {
const rootEl = rootRef.current;
if (!rootEl) return;
const root: HTMLElement = rootEl;
type RGB = [number, number, number];
type Pt = [number, number];
// 건반 한 개의 판 위 상자 — (x, y) 왼쪽 위, w·h 크기. 버튼 자리도 이 상자로 정한다
type KeyRect = { midi: number; black: boolean; x: number; y: number; w: number; h: number };
// 감쇠 스프링 하나 — x 위치(0 = 쉼, 1 = 바닥), v 속도(1/초), target 목표
type Spring = { x: number; v: number; target: number };
// 울리는 음 하나 — 소리를 켰을 때만 nodes·gain 이 생긴다. 소리가 꺼져 있으면 화면용 기록만 남는다
type Voice = { midi: number; startMs: number; auto: boolean; nodes: OscillatorNode[] | null; gain: GainNode | null };
// 악보 한 음 — [시작 박, 음 번호, 길이(박), 세기 0~1]
type SeqNote = [number, number, number, number];
const W = 480;
const H = 300;
const FIXED_DT = 16;
const DT_SEC = FIXED_DT / 1000;
const TAU = Math.PI * 2;
// 파스텔 팔레트 — 크림 바탕, 상아 흰건반, 짙은 남색 검은건반. 음 이름 글자는 진한 INK 로 읽힌다
const BG_TOP: RGB = [255, 248, 236];
const BG_LOW: RGB = [248, 234, 216];
const IVORY: RGB = [255, 252, 244];
const IVORY_SHADE: RGB = [236, 226, 210];
const IVORY_SIDE: RGB = [212, 198, 180];
const NAVY: RGB = [40, 46, 88];
const NAVY_TOP: RGB = [70, 78, 128];
const NAVY_SIDE: RGB = [22, 26, 56];
const INK: RGB = [34, 36, 62];
const INK_SOFT: RGB = [92, 88, 118];
const PEACH: RGB = [255, 188, 156];
const MINT: RGB = [140, 218, 192];
const SKY: RGB = [150, 200, 246];
const LILAC: RGB = [196, 180, 248];
const LEMON: RGB = [248, 224, 140];
const ROSE: RGB = [246, 166, 188];
const GLOWS: RGB[] = [PEACH, MINT, SKY, LILAC, LEMON, ROSE];
const FONT_FAMILY = '"Segoe UI", "Malgun Gothic", "Hiragino Sans", "Noto Sans KR", sans-serif';
// 음 이름 — 음 번호를 12 로 나눈 나머지(0 = 도)로 고른다. 로케일마다 문구.json 이 바꾼다
const NOTE_NAMES: string[] = ['도', '도♯', '레', '레♯', '미', '파', '파♯', '솔', '솔♯', '라', '라♯', '시'];
const BLACK_PCS: number[] = [1, 3, 6, 8, 10];
function pcOf(m: number): number { return ((m % 12) + 12) % 12; }
function isBlack(m: number): boolean { return BLACK_PCS.indexOf(pcOf(m)) >= 0; }
function noteName(m: number): string { return NOTE_NAMES[pcOf(m)]; }
// 음 높이 — 69번 음(가운데 도 위의 라)을 440Hz 로 두고 반음 하나마다 2^(1/12) 배
const A4_MIDI = 69;
const A4_HZ = 440;
function freqOf(m: number): number { return A4_HZ * Math.pow(2, (m - A4_MIDI) / 12); }
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(clamp(c[0], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[1], 0, 255)) + ',' + Math.round(clamp(c[2], 0, 255)) + ',' + clamp(a, 0, 1).toFixed(3) + ')';
}
function mixRGB(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)]; }
// 시드 고정 난수 — 같은 시드면 같은 불꽃·흔들림이 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;
};
}
// 건반 스프링 — 가속도 = −강성 × (위치 − 목표) − 감쇠 × 속도. 위치 1 은 건반 바닥, 넘으면 KEYBED_BOUNCE 만큼만 되튄다
const KEY_SPRING_STIFFNESS = 420;
const KEY_SPRING_DAMPING = 16;
const KEYBED_BOUNCE = 0.3;
function makeSpring(): Spring { return { x: 0, v: 0, target: 0 }; }
function stepSpring(s: Spring, k: number, c: number, dt: number): void {
const a = -k * (s.x - s.target) - c * s.v;
s.v += a * dt;
s.x += s.v * dt;
if (s.x > 1) { s.x = 1; s.v = -s.v * KEYBED_BOUNCE; }
}
// 음마다 스프링 하나 — 치면 목표 1(바닥)로, 세기 × PRESS_KICK 만큼 아래로 밀어 넣는 속도 덤을 얹는다. 떼면 목표 0
const PRESS_KICK = 14;
const springs = new Map<number, Spring>();
function springOf(m: number): Spring {
let s = springs.get(m);
if (!s) { s = makeSpring(); springs.set(m, s); }
return s;
}
function stepSprings(): void {
springs.forEach(function (s: Spring): void { stepSpring(s, KEY_SPRING_STIFFNESS, KEY_SPRING_DAMPING, DT_SEC); });
}
function resetSprings(): void {
springs.forEach(function (s: Spring): void { s.x = 0; s.v = 0; s.target = 0; });
}
function pressSpring(m: number, vel: number): void {
const s = springOf(m);
s.target = 1;
s.v += vel * PRESS_KICK;
}
function releaseSpring(m: number): void { springOf(m).target = 0; }
function keyDepth(m: number): number { const s = springs.get(m); return s ? shown(s) : 0; }
function keyTint(m: number): number { return isHeld(m) ? 1 : clamp(keyDepth(m), 0, 1); }
function keyGlow(m: number): RGB { return GLOWS[pcOf(m) % GLOWS.length]; }
// 평평한 건반 줄 — lo~hi 음을 x0~x1 폭에 흰건반 기준으로 고르게 놓고, 검은건반은 흰건반 경계 위에 좁고 짧게
const BLACK_WIDTH_RATIO = 0.58;
const BLACK_HEIGHT_RATIO = 0.62;
function whiteCount(lo: number, hi: number): number {
let n = 0;
for (let m = lo; m <= hi; m += 1) { if (!isBlack(m)) { n += 1; } }
return n;
}
function layoutFlat(lo: number, hi: number, x0: number, x1: number, top: number, bottom: number): KeyRect[] {
const ww = (x1 - x0) / whiteCount(lo, hi);
const whites: KeyRect[] = [];
const blacks: KeyRect[] = [];
let i = 0;
for (let m = lo; m <= hi; m += 1) {
if (isBlack(m)) {
const bw = ww * BLACK_WIDTH_RATIO;
blacks.push({ midi: m, black: true, x: x0 + i * ww - bw / 2, y: top, w: bw, h: (bottom - top) * BLACK_HEIGHT_RATIO });
} else {
whites.push({ midi: m, black: false, x: x0 + i * ww, y: top, w: ww, h: bottom - top });
i += 1;
}
}
return whites.concat(blacks);
}
// 컴퓨터 자판 한 줄 = 한 옥타브 — 가운데 줄 A S D F G H J K 가 흰건반, 윗줄 W E T Y U 가 검은건반 (자판 배열과 상관없이 ev.code 로)
const KEY_CODES: string[] = ['KeyA', 'KeyW', 'KeyS', 'KeyE', 'KeyD', 'KeyF', 'KeyT', 'KeyG', 'KeyY', 'KeyH', 'KeyU', 'KeyJ', 'KeyK'];
// 동시 음 수 상한 — 열 음을 한꺼번에 눌러도 MAX_VOICES 개만 울리고, 넘치면 가장 오래된 음을 놓는다. 화면도 같은 상한으로 그린다
const MAX_VOICES = 6;
const voices: Voice[] = [];
function allocVoice(pool: Voice[], midi: number, startMs: number, auto: boolean): Voice[] {
const freed: Voice[] = [];
for (let i = pool.length - 1; i >= 0; i -= 1) {
if (pool[i].midi === midi) { freed.push(pool[i]); pool.splice(i, 1); }
}
while (pool.length >= MAX_VOICES) {
const old = pool.shift();
if (old) { freed.push(old); }
}
pool.push({ midi: midi, startMs: startMs, auto: auto, nodes: null, gain: null });
return freed;
}
function findVoice(midi: number): Voice | null {
for (let i = 0; i < voices.length; i += 1) { if (voices[i].midi === midi) { return voices[i]; } }
return null;
}
// 소리 — 기본 꺼짐. AudioContext 는 「소리 켜기」 버튼의 클릭 핸들러(tail) 안에서만 만든다
let audio: AudioContext | null = null;
let master: GainNode | null = null;
let soundOn = false;
// 두 시계 맞추기 — 소리를 켠 순간의 오디오 시각(초)과 화면 시계(ms)를 짝으로 적어 두고, 그 뒤로는 오디오 시계로 화면 시계를 끈다
let audioBaseSec = 0;
let clockBaseMs = 0;
function screenToAudioSec(ms: number): number { return audioBaseSec + (ms - clockBaseMs) / 1000; }
function audioToScreenMs(sec: number): number { return clockBaseMs + (sec - audioBaseSec) * 1000; }
// 오실레이터 합성 — 사인파 배음 넷(크기 PARTIAL_GAINS)을 더하고, 치는 순간 ATTACK_SEC 만에 올라갔다 DECAY_SEC 동안 잦아든다
const PARTIAL_GAINS: number[] = [1, 0.42, 0.18, 0.08];
const ATTACK_SEC = 0.006;
const DECAY_SEC = 1.6;
const RELEASE_SEC = 0.09;
const MASTER_GAIN = 0.16;
function synthStart(v: Voice, vel: number, atMs: number): void {
if (!audio || !master || !soundOn) { return; }
const t0 = Math.max(audio.currentTime, screenToAudioSec(atMs));
const g = audio.createGain();
g.gain.setValueAtTime(0.0001, t0);
g.gain.linearRampToValueAtTime(0.25 + 0.75 * vel, t0 + ATTACK_SEC);
g.gain.exponentialRampToValueAtTime(0.0001, t0 + DECAY_SEC);
g.connect(master);
const f = freqOf(v.midi);
const nodes: OscillatorNode[] = [];
for (let i = 0; i < PARTIAL_GAINS.length; i += 1) {
const o = audio.createOscillator();
const pg = audio.createGain();
o.type = 'sine';
o.frequency.setValueAtTime(f * (i + 1), t0);
pg.gain.setValueAtTime(PARTIAL_GAINS[i] / PARTIAL_GAINS.length, t0);
o.connect(pg);
pg.connect(g);
o.start(t0);
o.stop(t0 + DECAY_SEC + 0.05);
nodes.push(o);
}
v.nodes = nodes;
v.gain = g;
}
function synthStop(v: Voice, atMs: number): void {
if (!audio || !v.gain || !v.nodes) { return; }
const t0 = Math.max(audio.currentTime, screenToAudioSec(atMs));
v.gain.gain.cancelScheduledValues(t0);
v.gain.gain.setTargetAtTime(0.0001, t0, RELEASE_SEC / 3);
for (let i = 0; i < v.nodes.length; i += 1) {
try { v.nodes[i].stop(t0 + RELEASE_SEC * 2); } catch (e) { /* 이미 멈춘 노드 */ }
}
v.nodes = null;
v.gain = null;
}
const canvasEl = root.querySelector('[data-role="canvas"]') as HTMLCanvasElement | null;
const keysEl = root.querySelector('[data-role="keys"]') as HTMLElement | null;
const soundEl = root.querySelector('[data-role="sound"]') as HTMLButtonElement | null;
const liveEl = root.querySelector('[data-role="live"]') as HTMLElement | null;
const ctxRaw = canvasEl ? canvasEl.getContext('2d') : null;
if (!canvasEl || !ctxRaw || !keysEl || !soundEl || !liveEl) { return; }
const cv: HTMLCanvasElement = canvasEl;
const ctx: CanvasRenderingContext2D = ctxRaw;
const keysBox: HTMLElement = keysEl;
const soundBtn: HTMLButtonElement = soundEl;
const live: HTMLElement = liveEl;
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 뗀다
let demo = root.classList.contains('is-demo');
const off = new AbortController();
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 clearStage(top: RGB, low: RGB): void {
const g = ctx.createLinearGradient(0, 0, 0, H);
g.addColorStop(0, rgba(top, 1));
g.addColorStop(1, rgba(low, 1));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, 0, W, H);
}
function fontOf(size: number, weight: number): string { return weight + ' ' + size.toFixed(1) + 'px ' + FONT_FAMILY; }
function roundRectPath(x: number, y: number, w: number, h: number, r: number): void {
const rr = Math.min(r, w / 2, h / 2);
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(x + rr, y);
ctx.arcTo(x + w, y, x + w, y + h, rr);
ctx.arcTo(x + w, y + h, x, y + h, rr);
ctx.arcTo(x, y + h, x, y, rr);
ctx.arcTo(x, y, x + w, y, rr);
ctx.closePath();
}
// 판 위 설명 글 — 크림 알약 바탕에 진한 글자. 돌려주는 값은 알약 폭
function drawCaption(text: string, x: number, y: number, alignRight: boolean): number {
ctx.font = fontOf(11, 600);
const bw = ctx.measureText(text).width + 14;
const bx = alignRight ? x - bw : x;
ctx.fillStyle = rgba(IVORY, 0.92);
roundRectPath(bx, y, bw, 20, 8);
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.textAlign = 'left';
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillText(text, bx + 7, y + 10.5);
return bw;
}
// 평평한 건반 그리기 — depth(m) 0~1 만큼 앞쪽이 내려가 앞턱이 얇아지고, tint(m) 0~1 만큼 그 음의 빛깔로 물든다. ox 는 가로로 밀린 만큼(보이는 창의 왼쪽 끝)
const KEY_LIP = 7;
function drawFlatKeys(keys: KeyRect[], depth: (m: number) => number, tint: (m: number) => number, glow: (m: number) => RGB, names: boolean, ox: number = 0): void {
ctx.save();
ctx.translate(-ox, 0);
for (let i = 0; i < keys.length; i += 1) {
const k = keys[i];
if (k.black || k.x - ox > W || k.x + k.w - ox < 0) { continue; }
const d = clamp(depth(k.midi), -0.2, 1);
const drop = d * (KEY_LIP - 2);
const face = mixRGB(mixRGB(IVORY, IVORY_SHADE, Math.max(0, d) * 0.6), glow(k.midi), tint(k.midi) * 0.75);
ctx.fillStyle = rgba(face, 1);
roundRectPath(k.x + 0.75, k.y, k.w - 1.5, k.h - KEY_LIP + drop, 3);
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(IVORY_SIDE, 1);
ctx.fillRect(k.x + 0.75, k.y + k.h - KEY_LIP + drop, k.w - 1.5, KEY_LIP - drop);
if (names && k.w >= 14) {
ctx.font = fontOf(Math.min(11, k.w * 0.42), 700);
ctx.textAlign = 'center';
ctx.textBaseline = 'alphabetic';
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.fillText(noteName(k.midi), k.x + k.w / 2, k.y + k.h - KEY_LIP - 6 + drop);
}
}
for (let i = 0; i < keys.length; i += 1) {
const k = keys[i];
if (!k.black || k.x - ox > W || k.x + k.w - ox < 0) { continue; }
const d = clamp(depth(k.midi), -0.2, 1);
const drop = d * 4;
const face = mixRGB(NAVY, glow(k.midi), tint(k.midi) * 0.55);
ctx.fillStyle = rgba(NAVY_SIDE, 1);
roundRectPath(k.x, k.y, k.w, k.h + 2, 2);
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(face, 1);
roundRectPath(k.x + 1, k.y, k.w - 2, k.h - 6 + drop, 2);
ctx.fill();
ctx.fillStyle = rgba(mixRGB(NAVY_TOP, glow(k.midi), tint(k.midi) * 0.5), 1);
ctx.fillRect(k.x + 2, k.y + k.h - 9 + drop, k.w - 4, 3);
}
ctx.restore();
}
// 입체 건반 — 가운데 도(60)부터 한 옥타브 위 도(72)까지. 세계 좌표 x 가로 · y 위 · z 안쪽(0 = 건반 앞 끝, KEY_LEN = 뒤 끝 축)
const LO = 60;
const HI = 72;
const KEY_LEN = 150;
const KEY_THICK = 22;
const WHITE_W = 54;
const KEY_GAP = 2;
const BLACK_LEN = 92;
const BLACK_W = 30;
const BLACK_RISE = 12;
// 앞 끝이 내려가는 거리 — 눌림 1 이면 앞 끝이 KEY_TRAVEL 만큼, 기울기 = asin(눌림 × KEY_TRAVEL / 축까지 거리)
const KEY_TRAVEL = 16;
// 카메라 — 높이 CAM_H, 앞 끝에서 CAM_D 뒤, PITCH 라디안 내려다본다. 화면 = 중심 + FOCAL × (가로·세로) / 깊이
const CAM_H = 250;
const CAM_D = 250;
const PITCH = 0.7;
const FOCAL = 380;
const CENTER_X = 240;
const CENTER_Y = 196;
// 옆 건반이 높을수록 눌린 건반 위로 그늘이 넓어진다 — 그늘 폭 = 높이 차 × SHADOW_SLOPE
const SHADOW_SLOPE = 1.6;
const HISTORY_LEN = 120;
const BEAT_MS = 250;
const LOOP_MS = 2400;
// 시연 — 도 미 솔 도 시 라 솔, 마지막에 도·미·솔 화음 (직접 지은 짧은 음형)
const SEQ: SeqNote[] = [
[0.8, 60, 0.5, 0.8], [1.6, 64, 0.5, 0.7], [2.4, 67, 0.5, 0.9], [3.2, 72, 0.6, 1],
[4.2, 71, 0.4, 0.6], [4.8, 69, 0.4, 0.6], [5.4, 67, 0.4, 0.7],
[6.4, 60, 2.2, 0.85], [6.4, 64, 2.2, 0.85], [6.4, 67, 2.2, 0.85]
];
const STILL_CHORD: number[] = [60, 64, 67];
const DEPTH_LABEL = '눌림 깊이';
const SPRING_LABEL = '강성 {k} · 감쇠 {c}';
type P3 = [number, number, number];
type Key3 = { midi: number; black: boolean; x0: number; x1: number; zFront: number; spring: Spring };
let keys3: Key3[] = [];
let lastKey = 60;
let history: number[] = [];
// 원근 투영 — 카메라 자리로 옮기고 PITCH 만큼 내려다본 뒤 깊이로 나눈다
function project(p: P3): Pt {
const dy = p[1] - CAM_H;
const dz = p[2] + CAM_D;
const zc = dz * Math.cos(PITCH) - dy * Math.sin(PITCH);
const yc = dy * Math.cos(PITCH) + dz * Math.sin(PITCH);
return [CENTER_X + FOCAL * p[0] / zc, CENTER_Y - FOCAL * yc / zc];
}
// 뒤 끝(z = KEY_LEN) 축 회전 — 축에서 앞쪽으로 떨어진 거리만큼 아래로 내려간다
function tilt(p: P3, theta: number): P3 {
const ry = p[1];
const rz = p[2] - KEY_LEN;
return [p[0], ry * Math.cos(theta) + rz * Math.sin(theta), KEY_LEN - ry * Math.sin(theta) + rz * Math.cos(theta)];
}
function thetaOf(k: Key3, depth: number): number {
return Math.asin(clamp(depth * KEY_TRAVEL / (KEY_LEN - k.zFront), -0.5, 0.5));
}
// 앞 끝 높이 — 그늘 폭을 정할 때 이웃끼리 견준다
function frontHeight(k: Key3, depth: number): number {
return -(KEY_LEN - k.zFront) * Math.sin(thetaOf(k, depth));
}
function quad(pts: P3[], theta: number, fill: string): void {
ctx.beginPath();
for (let i = 0; i < pts.length; i += 1) {
const s = project(tilt(pts[i], theta));
if (i === 0) { ctx.moveTo(s[0], s[1]); } else { ctx.lineTo(s[0], s[1]); }
}
ctx.closePath();
ctx.fillStyle = fill;
ctx.fill();
}
function build(): void {
keys3 = [];
const total = whiteCount(LO, HI) * WHITE_W;
let i = 0;
for (let m = LO; m <= HI; m += 1) {
const left = -total / 2 + i * WHITE_W;
if (isBlack(m)) {
keys3.push({ midi: m, black: true, x0: left - BLACK_W / 2, x1: left + BLACK_W / 2, zFront: KEY_LEN - BLACK_LEN, spring: springOf(m) });
} else {
keys3.push({ midi: m, black: false, x0: left + KEY_GAP / 2, x1: left + WHITE_W - KEY_GAP / 2, zFront: 0, spring: springOf(m) });
i += 1;
}
}
}
function reset(): void {
resetSprings();
history = [];
lastKey = 60;
}
function loopLength(): number { return LOOP_MS; }
function step(ms: number, prev: number): void {
runSeq(SEQ, BEAT_MS, ms, prev);
stepSprings();
history.push(springOf(lastKey).x);
if (history.length > HISTORY_LEN) { history.shift(); }
}
function finalScene(): void {
for (let i = 0; i < STILL_CHORD.length; i += 1) { const s = springOf(STILL_CHORD[i]); s.target = 1; s.x = 1; }
lastKey = STILL_CHORD[0];
}
function onNoteOn(midi: number, vel: number, auto: boolean): void {
pressSpring(midi, vel);
lastKey = midi;
}
function onNoteOff(midi: number, auto: boolean): void { releaseSpring(midi); }
function keyBase(): number { return LO; }
function keyPan(): number { return 0; }
function onDrag(x: number, y: number, down: boolean): void { }
function onKeyFocus(midi: number): void { }
function onWake(): void { }
function keyRects(): KeyRect[] {
const out: KeyRect[] = [];
for (let i = 0; i < keys3.length; i += 1) {
const k = keys3[i];
const top = k.black ? BLACK_RISE : 0;
const a = project([k.x0, top, k.zFront]);
const b = project([k.x1, top, k.zFront]);
const c = project([k.x0, top, KEY_LEN]);
const d = project([k.x1, top, KEY_LEN]);
const e = project([k.x0, k.black ? 0 : -KEY_THICK, k.zFront]);
const x0 = Math.min(a[0], c[0], e[0]);
const x1 = Math.max(b[0], d[0]);
const y0 = Math.min(c[1], d[1]);
const y1 = Math.max(e[1], a[1]);
out.push({ midi: k.midi, black: k.black, x: x0, y: y0, w: x1 - x0, h: y1 - y0 });
}
return out.sort(function (p: KeyRect, q: KeyRect): number { return (p.black ? 1 : 0) - (q.black ? 1 : 0); });
}
function drawKey(k: Key3, neighbors: Key3[]): void {
const d = shown(k.spring);
const th = thetaOf(k, d);
const top = k.black ? BLACK_RISE : 0;
const bottom = k.black ? 0 : -KEY_THICK;
const zf = k.zFront;
const glow = GLOWS[pcOf(k.midi) % GLOWS.length];
const tint = clamp(d, 0, 1);
const sideC = k.black ? NAVY_SIDE : mixRGB(IVORY_SIDE, INK_SOFT, 0.18);
// 옆면 둘 · 앞면 · 윗면 순 — 그리는 순서가 가림을 정한다(깊이 내림차순으로 이미 정렬)
quad([[k.x0, top, zf], [k.x0, top, KEY_LEN], [k.x0, bottom, KEY_LEN], [k.x0, bottom, zf]], th, rgba(sideC, 1));
quad([[k.x1, top, zf], [k.x1, top, KEY_LEN], [k.x1, bottom, KEY_LEN], [k.x1, bottom, zf]], th, rgba(sideC, 1));
const frontC = k.black ? mixRGB(NAVY_SIDE, glow, tint * 0.35) : mixRGB(IVORY_SIDE, glow, tint * 0.45);
quad([[k.x0, top, zf], [k.x1, top, zf], [k.x1, bottom, zf], [k.x0, bottom, zf]], th, rgba(frontC, 1));
const topC = k.black ? mixRGB(NAVY, glow, tint * 0.5) : mixRGB(mixRGB(IVORY, IVORY_SHADE, 0.25 * (1 - tint)), glow, tint * 0.6);
quad([[k.x0, top, zf], [k.x1, top, zf], [k.x1, top, KEY_LEN], [k.x0, top, KEY_LEN]], th, rgba(topC, 1));
if (k.black) {
// 검은건반 윗면 앞쪽 광택 — 기울수록 빛 띠가 앞으로 쏠린다
quad([[k.x0 + 4, top, zf + 6], [k.x1 - 4, top, zf + 6], [k.x1 - 4, top, zf + 30 - tint * 14], [k.x0 + 4, top, zf + 30 - tint * 14]], th, rgba(NAVY_TOP, 0.9));
return;
}
// 그늘 — 이웃 앞 끝이 나보다 높으면 그 차이에 비례한 폭의 삼각형이 내 윗면에 드리운다(뒤 끝 축에서는 0)
const myH = frontHeight(k, d);
for (let i = 0; i < neighbors.length; i += 1) {
const n = neighbors[i];
const gap = frontHeight(n, shown(n.spring)) - myH;
if (gap <= 0.3) { continue; }
const band = Math.min(gap * SHADOW_SLOPE, (k.x1 - k.x0) * 0.6);
const edge = n.x0 > k.x0 ? k.x1 : k.x0;
const inner = n.x0 > k.x0 ? edge - band : edge + band;
quad([[edge, top, zf], [inner, top, zf], [edge, top, KEY_LEN]], th, rgba(INK, 0.2));
}
const label = project(tilt([(k.x0 + k.x1) / 2, top, zf + 22], th));
ctx.font = fontOf(12, 700);
ctx.textAlign = 'center';
ctx.textBaseline = 'middle';
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.fillText(noteName(k.midi), label[0], label[1]);
}
function drawHistory(): void {
const x0 = 12;
const y0 = 10;
const w = 172;
const h = 62;
ctx.fillStyle = rgba(IVORY, 0.9);
roundRectPath(x0, y0, w, h, 8);
ctx.fill();
ctx.font = fontOf(10, 700);
ctx.textAlign = 'left';
ctx.textBaseline = 'top';
ctx.fillStyle = rgba(INK, 1);
ctx.fillText(DEPTH_LABEL + ' · ' + noteName(lastKey) + ' ' + Math.round(clamp(springOf(lastKey).x, -1, 1) * 100) + '%', x0 + 8, y0 + 6);
// 0(쉼)·1(바닥) 기준선, 그 사이를 오간 깊이 곡선 — 쉼 위로 올라간 부분이 되튐
const gy0 = y0 + 26;
const gy1 = y0 + h - 8;
ctx.strokeStyle = rgba(INK_SOFT, 0.35);
ctx.lineWidth = 1;
ctx.beginPath();
ctx.moveTo(x0 + 8, gy0); ctx.lineTo(x0 + w - 8, gy0);
ctx.moveTo(x0 + 8, gy1); ctx.lineTo(x0 + w - 8, gy1);
ctx.stroke();
ctx.strokeStyle = rgba(mixRGB(PEACH, INK, 0.35), 1);
ctx.lineWidth = 2;
ctx.beginPath();
for (let i = 0; i < history.length; i += 1) {
const x = x0 + 8 + (w - 16) * i / (HISTORY_LEN - 1);
const y = gy0 + (gy1 - gy0) * clamp(history[i], -0.3, 1);
if (i === 0) { ctx.moveTo(x, y); } else { ctx.lineTo(x, y); }
}
ctx.stroke();
}
function draw(): void {
clearStage(BG_TOP, BG_LOW);
// 바닥 그림자 — 건반 줄 아래 타원 그늘
const fl = project([0, -KEY_THICK, 10]);
const g = ctx.createRadialGradient(fl[0], fl[1] + 6, 10, fl[0], fl[1] + 6, 250);
g.addColorStop(0, rgba(INK, 0.16));
g.addColorStop(1, rgba(INK, 0));
ctx.fillStyle = g;
ctx.fillRect(0, fl[1] - 40, W, 90);
const whites = keys3.filter(function (k: Key3): boolean { return !k.black; });
const blacks = keys3.filter(function (k: Key3): boolean { return k.black; });
const order = function (a: Key3, b: Key3): number {
return shown(b.spring) - shown(a.spring) || Math.abs(b.x0 + b.x1) - Math.abs(a.x0 + a.x1);
};
const ws = whites.slice().sort(order);
for (let i = 0; i < ws.length; i += 1) {
const k = ws[i];
const idx = whites.indexOf(k);
const nb: Key3[] = [];
if (idx > 0) { nb.push(whites[idx - 1]); }
if (idx < whites.length - 1) { nb.push(whites[idx + 1]); }
drawKey(k, nb);
}
const bs = blacks.slice().sort(order);
for (let i = 0; i < bs.length; i += 1) { drawKey(bs[i], []); }
drawHistory();
drawCaption(SPRING_LABEL.replace('{k}', String(KEY_SPRING_STIFFNESS)).replace('{c}', String(KEY_SPRING_DAMPING)), W - 12, 44, true);
}
// 계산을 마치고 그리기 시작했는가
let ready = false;
// 정리 뒤(리액트 언마운트)에 늦게 온 일이 다시 시작하지 않게
let alive = true;
// 화면 시계(ms) — 16ms 고정 스텝으로만 늘어난다. 소리가 켜져 있으면 오디오 시계가 목표를 정한다
let clock = 0;
let screenTarget = 0;
let prevLoop = 0;
// 사람이 마지막으로 친 시각 — HUMAN_QUIET_MS 동안 조용하면 자동 시연이 다시 이어진다
const HUMAN_QUIET_MS = 2500;
let lastHuman = -1e9;
function autoAllowed(): boolean { return demo || clock - lastHuman > HUMAN_QUIET_MS; }
// 스프링 값을 화면에 쓸 때 — 동작 줄이기면 흔들림 없이 목표 자리 그대로
function shown(s: Spring): number { return still ? s.target : s.x; }
function wake(): void {
if (!demo) { return; }
demo = false;
root.classList.remove('is-demo');
onWake();
}
// 음 이름 알림 — 사람이 친 음은 GROUP_MS 안에 든 것끼리 한 줄로, 자동 시연은 한 마디(BAR_MS)에 한 번 모아서
const GROUP_MS = 250;
const BAR_MS = 2000;
const BAR_LABEL = '자동 연주: {names}';
let groupNames: string[] = [];
let lastSpoken = -1e9;
let barNames: string[] = [];
let barIndex = 0;
function announce(midi: number, auto: boolean): void {
const nm = noteName(midi);
if (auto) {
if (barNames.indexOf(nm) < 0) { barNames.push(nm); }
return;
}
if (clock - lastSpoken > GROUP_MS) { groupNames = []; }
if (groupNames.indexOf(nm) < 0) { groupNames.push(nm); }
lastSpoken = clock;
live.textContent = groupNames.join(' · ');
}
function flushBar(): void {
const b = Math.floor(clock / BAR_MS);
if (b === barIndex) { return; }
barIndex = b;
if (barNames.length > 0 && clock - lastSpoken > BAR_MS) { live.textContent = BAR_LABEL.replace('{names}', barNames.join(' · ')); }
barNames = [];
}
// 건반 버튼 — 그림 위에 투명한 진짜 <button> 을 같은 자리에 겹친다. 눌린 동안 aria-pressed="true"
const keyButtons = new Map<number, HTMLButtonElement>();
function setPressed(midi: number, on: boolean): void {
const b = keyButtons.get(midi);
if (b) { b.setAttribute('aria-pressed', on ? 'true' : 'false'); }
}
function isHeld(midi: number): boolean { return findVoice(midi) !== null; }
function press(midi: number, vel: number, auto: boolean): void {
if (!auto) { lastHuman = clock; wake(); }
const freed = allocVoice(voices, midi, clock, auto);
for (let i = 0; i < freed.length; i += 1) {
synthStop(freed[i], clock);
if (freed[i].midi !== midi) { setPressed(freed[i].midi, false); onNoteOff(freed[i].midi, auto); }
}
const v = findVoice(midi);
if (v) { synthStart(v, vel, clock); }
setPressed(midi, true);
announce(midi, auto);
onNoteOn(midi, vel, auto);
if (still && ready) { render(); }
}
function release(midi: number, auto: boolean): void {
const v = findVoice(midi);
if (!v || (auto && !v.auto)) { return; }
voices.splice(voices.indexOf(v), 1);
synthStop(v, clock);
setPressed(midi, false);
onNoteOff(midi, auto);
if (still && ready) { render(); }
}
function releaseAll(): void {
while (voices.length > 0) {
const v = voices[voices.length - 1];
release(v.midi, v.auto);
if (voices.indexOf(v) >= 0) { voices.splice(voices.indexOf(v), 1); }
}
}
// 악보 따라 치기 — 지난 시각(prev)부터 이번 시각(ms)까지 지나간 시작·끝을 찾는다. 한 바퀴 넘어가면 둘로 나눠 본다
function crossed(t: number, prev: number, ms: number): boolean {
return prev <= ms ? (t > prev && t <= ms) : (t > prev || t <= ms);
}
function runSeq(seq: SeqNote[], beatMs: number, ms: number, prev: number): void {
for (let i = 0; i < seq.length; i += 1) {
const n = seq[i];
if (crossed((n[0] + n[2]) * beatMs, prev, ms)) { release(n[1], true); }
}
for (let i = 0; i < seq.length; i += 1) {
const n = seq[i];
if (crossed(n[0] * beatMs, prev, ms) && autoAllowed()) { press(n[1], n[3], true); }
}
}
// 포인터 자리를 판 좌표(480×300)로 — 화면에 보이는 캔버스 크기와 상관없이
function toBoard(ev: PointerEvent): Pt {
const r = cv.getBoundingClientRect();
return [(ev.clientX - r.left) * W / Math.max(1, r.width), (ev.clientY - r.top) * H / Math.max(1, r.height)];
}
function buildButtons(): void {
while (keysBox.firstChild) { keysBox.removeChild(keysBox.firstChild); }
keyButtons.clear();
const rects = keyRects();
for (let i = 0; i < rects.length; i += 1) {
const k = rects[i];
const b = document.createElement('button');
b.type = 'button';
b.className = keysBox.getAttribute('data-key-class') || '';
// 이름 + 옥타브 번호(가운데 도 = 4) — 두 옥타브 이상인 판에서 같은 이름 건반을 낭독으로도 가른다
b.setAttribute('aria-label', noteName(k.midi) + String(Math.floor(k.midi / 12) - 1));
b.setAttribute('aria-pressed', isHeld(k.midi) ? 'true' : 'false');
b.style.left = (k.x / W * 100).toFixed(3) + '%';
b.style.top = (k.y / H * 100).toFixed(3) + '%';
b.style.width = (k.w / W * 100).toFixed(3) + '%';
b.style.height = (k.h / H * 100).toFixed(3) + '%';
const midi = k.midi;
b.addEventListener('pointerdown', function (ev: PointerEvent): void {
const r = b.getBoundingClientRect();
// 건반 앞쪽(아래)을 칠수록 세게 — 0.45~1
press(midi, 0.45 + 0.55 * clamp((ev.clientY - r.top) / Math.max(1, r.height), 0, 1), false);
}, { signal: off.signal });
b.addEventListener('pointerenter', function (ev: PointerEvent): void {
if ((ev.buttons & 1) === 1) { press(midi, 0.7, false); }
}, { signal: off.signal });
const up = function (): void { const v = findVoice(midi); if (v && !v.auto) { release(midi, false); } };
b.addEventListener('pointerup', up, { signal: off.signal });
b.addEventListener('pointerleave', up, { signal: off.signal });
b.addEventListener('pointercancel', up, { signal: off.signal });
// 키보드 — 포커스된 건반에서 Enter·Space 를 누르는 동안 눌리고, 떼면 놓인다
b.addEventListener('keydown', function (ev: KeyboardEvent): void {
if (ev.key !== 'Enter' && ev.key !== ' ') { return; }
ev.preventDefault();
if (!ev.repeat) { press(midi, 0.75, false); }
}, { signal: off.signal });
b.addEventListener('keyup', function (ev: KeyboardEvent): void {
if (ev.key !== 'Enter' && ev.key !== ' ') { return; }
ev.preventDefault();
up();
}, { signal: off.signal });
b.addEventListener('focus', function (): void { onKeyFocus(midi); }, { signal: off.signal });
keysBox.appendChild(b);
keyButtons.set(midi, b);
}
}
let panShown = 0;
function syncPan(): void {
const p = keyPan();
if (Math.abs(p - panShown) < 0.05) { return; }
panShown = p;
keysBox.style.transform = 'translateX(' + (-p / W * 100).toFixed(3) + '%)';
}
// 컴퓨터 자판 — 가운데 줄 한 줄이 한 옥타브. 누르고 있는 동안 소리가 이어진다(자동 반복은 무시)
window.addEventListener('keydown', function (ev: KeyboardEvent): void {
const i = KEY_CODES.indexOf(ev.code);
if (i < 0 || ev.repeat || ev.ctrlKey || ev.metaKey || ev.altKey) { return; }
press(keyBase() + i, 0.75, false);
}, { signal: off.signal });
window.addEventListener('keyup', function (ev: KeyboardEvent): void {
const i = KEY_CODES.indexOf(ev.code);
if (i < 0) { return; }
const v = findVoice(keyBase() + i);
if (v && !v.auto) { release(keyBase() + i, false); }
}, { signal: off.signal });
root.addEventListener('pointermove', function (ev: PointerEvent): void {
const p = toBoard(ev);
onDrag(p[0], p[1], (ev.buttons & 1) === 1);
}, { signal: off.signal });
// 소리 켜기 — AudioContext 를 만드는 곳은 이 클릭 핸들러 하나뿐이다. 켜는 순간 화면 시계를 오디오 시계에 다시 맞춘다
const SOUND_ON_LABEL = '소리 켜기';
const SOUND_OFF_LABEL = '소리 끄기';
function syncClocks(): void {
if (!audio) { return; }
audioBaseSec = audio.currentTime;
clockBaseMs = clock;
screenTarget = clock;
}
soundBtn.addEventListener('click', function (): void {
if (!audio) {
audio = new AudioContext();
master = audio.createGain();
master.gain.value = MASTER_GAIN;
master.connect(audio.destination);
}
soundOn = !soundOn;
soundBtn.setAttribute('aria-pressed', soundOn ? 'true' : 'false');
soundBtn.textContent = soundOn ? SOUND_OFF_LABEL : SOUND_ON_LABEL;
if (soundOn) {
syncClocks();
audio.resume().then(syncClocks);
} else {
for (let i = 0; i < voices.length; i += 1) { synthStop(voices[i], clock); }
screenTarget = clock;
}
wake();
}, { signal: off.signal });
function render(): void {
draw();
syncPan();
}
function tick(): void {
clock += FIXED_DT;
const ms = clock % loopLength();
step(ms, prevLoop);
prevLoop = ms;
flushBar();
}
let rafId = 0;
let lastTs = -1;
function frame(ts: number): void {
if (still) { rafId = 0; return; }
if (lastTs < 0) { lastTs = ts; }
// 탭이 숨었다 돌아와도 한 번에 100ms 까지만 따라잡는다
const dt = Math.min(ts - lastTs, 100);
lastTs = ts;
if (soundOn && audio && audio.state === 'running') {
screenTarget = audioToScreenMs(audio.currentTime);
if (screenTarget - clock > 200) { syncClocks(); }
} else {
screenTarget += dt;
}
let n = 0;
while (clock + FIXED_DT <= screenTarget && n < 8) {
tick();
n += 1;
}
if (n === 8) { screenTarget = clock; }
render();
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function startLoop(): void {
if (rafId) { return; }
lastTs = -1;
rafId = window.requestAnimationFrame(frame);
}
function stopLoop(): void {
if (rafId) { window.cancelAnimationFrame(rafId); rafId = 0; }
}
// 동작 줄이기 — 루프를 돌리지 않고 눌린 건반 색과 음 이름만 바뀌는 정지 판 한 장
function showStill(): void {
stopLoop();
releaseAll();
reset();
finalScene();
render();
}
function play(): void {
releaseAll();
clock = 0;
screenTarget = 0;
prevLoop = 0;
barIndex = 0;
reset();
render();
startLoop();
}
// 설정이 페이지를 연 채 바뀌면 — 켜지면 정지 판으로, 꺼지면 시연을 처음부터
function onMotionPref(): void {
still = reduceQuery.matches;
if (!ready) { return; }
if (still) { showStill(); } else { play(); }
}
reduceQuery.addEventListener('change', onMotionPref, { signal: off.signal });
window.addEventListener('resize', function (): void {
fitCanvas();
// 화면 폭이 바뀌면 건반 배치(07 은 건반 폭 최소값)와 버튼 자리를 다시 계산한다
if (ready) { build(); buildButtons(); render(); }
}, { signal: off.signal });
function begin(): void {
if (!alive) { return; }
fitCanvas();
build();
buildButtons();
ready = true;
if (still) { showStill(); } else { play(); }
}
begin();
return function (): void {
alive = false;
stopLoop();
off.abort();
for (let i = 0; i < voices.length; i += 1) { synthStop(voices[i], clock); }
if (audio) { audio.close(); }
};
}, []);
return (
<div className={cx("pn") + " is-demo"} ref={rootRef}>
<canvas className={cx("pn__canvas")} data-role="canvas" width={480} height={300} role="img" aria-label="뒤 끝을 축으로 기울어 눌렸다가 스프링으로 돌아오는 입체 건반 한 옥타브."></canvas>
<div className={cx("pn__keys")} data-role="keys" data-key-class={cx("pn__key")} role="group" aria-label="건반 — 자판 A S D F G H J K 는 흰건반, W E T Y U 는 검은건반"></div>
<button className={cx("pn__sound")} data-role="sound" type="button" aria-pressed="false">{'소리 켜기'}</button>
<p className={cx("pn__live")} data-role="live" aria-live="polite"></p>
</div>
);
}01 스프링으로 눌렸다 돌아오는 입체 건반 — 측정 누적면적 19.043% · 움직인 프레임 23/23GODRICH 원작 · zip 에 SCSS·React 포함 · 가상 피아노 9종 — 스프링 건반·해머·줄 배음·자동 연주 무대
이 데모가 속한 글
가상 피아노 9종 — 스프링 건반·해머·줄 배음·자동 연주 무대가상 피아노는 화면에 그린 건반을 마우스·손가락·자판으로 눌러 음을 내고, 눌린 건반과 떨리는 줄을 그림으로 보여 주는 웹 페이지다. 건반 하나가 내려가면 화면 속 줄은 어떤 모양으로 떨려야 할까? 03번은 해머가 이 글의 데모 전부 보기
