onyx/Packages/OnyxKit/Sources/MetricsProvider/BatteryGlyph.swift

import AppKit
import OnyxMenuBar

/// Der Akku, gezeichnet wie der von macOS.
///
/// Warum nicht als SF-Symbol: das kennt fünf Füllstufen und — außer bei
/// hundert Prozent — keine Blitz-Variante. Der Blitz musste deshalb **neben**
/// den Akku, und das sieht nach zwei Dingen aus statt nach einem. macOS
/// zeichnet ihn mitten hinein, und der Ladestand läuft stufenlos.
///
/// Selbst zu zeichnen ist hier die kleinere Lösung als die Symbolakrobatik:
/// ein Rahmen, ein Knubbel, eine Füllung und ein ausgestanzter Blitz.
public enum BatteryGlyph {

    /// Maße wie in der Menüleiste von macOS.
    public static let size = CGSize(width: 25, height: 12)
    /// Damit zwei Prozent nicht wie null aussehen.
    public static let minimumFill: CGFloat = 2
    /// Ab hier wird die Farbe zum Signal — dieselbe Schwelle wie bei macOS.
    public static let lowThreshold = 0.2

    public static func fillWidth(charge: Double, inner: CGFloat) -> CGFloat {
        let clamped = min(max(charge, 0), 1)
        guard clamped > 0 else { return 0 }
        return min(max(inner * clamped, minimumFill), inner)
    }

    /// Was mitten im Akku steht.
    public enum Indicator: CaseIterable, Sendable {
        case none
        /// Lädt.
        case bolt
        /// Am Netz, aber es fließt nichts — meist, weil das Ladelimit erreicht
        /// ist. Ohne eigenes Zeichen sieht das aus wie Akkubetrieb, und man
        /// fragt sich, ob das Kabel wirklich steckt.
        ///
        /// Als Pausenzeichen und nicht als Stecker: „Laden angehalten" ist die
        /// Aussage, und ein Stecker sagt nur „Kabel steckt" — das sieht man
        /// ohnehin am Kabel.
        case paused

        public var symbolName: String? {
            switch self {
            case .none: nil
            case .bolt: "bolt.fill"
            case .paused: "pause.fill"
            }
        }
    }

    public static func indicator(isCharging: Bool, isPluggedIn: Bool) -> Indicator {
        if isCharging { return .bolt }
        return isPluggedIn ? .paused : .none
    }

    /// Wo der Blitz auf der Füllung liegt und wo im Leerraum.
    ///
    /// Er wird über der Füllung **ausgestanzt** und daneben **ausgemalt**. Nur
    /// auszustanzen reicht nicht: über dem leeren Teil ist das Transparenz auf
    /// Transparenz, und bei wenig Ladung sitzt der Blitz fast ganz dort.
    public static func boltSplit(charge: Double,
                                 inner: CGRect) -> (filled: CGRect, empty: CGRect) {
        let width = fillWidth(charge: charge, inner: inner.width)
        let filled = CGRect(x: inner.minX, y: inner.minY,
                            width: width, height: inner.height)
        let empty = CGRect(x: inner.minX + width, y: inner.minY,
                           width: inner.width - width, height: inner.height)
        return (filled, empty)
    }

    /// Wie dick der Rand um das Zeichen ist.
    public static let outlineWidth: CGFloat = 1

    /// Der Rahmen für den Rand — dasselbe Zeichen, etwas größer.
    public static func outlineRect(_ glyph: CGRect) -> CGRect {
        glyph.insetBy(dx: -outlineWidth, dy: -outlineWidth)
    }

    /// Wie hoch das Zeichen im Verhältnis zum Akku ist.
    ///
    /// Das Pausenzeichen ist von Haus aus höher als der Blitz und stößt sonst
    /// oben und unten an den Rahmen.
    public static func glyphHeight(for indicator: Indicator, in height: CGFloat) -> CGFloat {
        switch indicator {
        case .paused: (height - 1) * 0.62
        default: height - 1
        }
    }

    /// Wie lange ein voller Hin- und Rückweg des Blitzes dauert.
    public static let fadeDuration: TimeInterval = 2.2

    /// Der Ping-Pong von 0 nach 1 und zurück.
    ///
    /// Über den Kosinus statt linear: ein linearer Ping-Pong knickt an den
    /// Umkehrpunkten sichtbar, der Kosinus wird dort flach. In der Menüleiste
    /// fällt so ein Knick auf.
    public static func fadeAmount(phase: Double) -> Double {
        (1 - cos(phase.truncatingRemainder(dividingBy: 1) * 2 * .pi)) / 2
    }

    /// Wie weiß der Blitz gerade ist, 1 = weiß, 0 = schwarz.
    ///
    /// Darum geht es: bei wenig Ladung sitzt der Blitz im leeren Teil des
    /// Akkus und braucht Weiß, über der Füllung braucht er Schwarz. Ein Faden
    /// dazwischen ist in beiden Fällen irgendwann gut lesbar — und man sieht
    /// am Wandern zusätzlich, dass geladen wird.
    public static func boltWhiteness(phase: Double) -> Double {
        1 - fadeAmount(phase: phase)
    }

    public static func isLow(charge: Double, isCharging: Bool = false) -> Bool {
        // Ein roter Akku, der gerade lädt, wäre eine Warnung vor etwas, das
        // sich schon erledigt.
        !isCharging && charge < lowThreshold
    }

    /// Ein Symbol in der gewünschten Farbe. `color.set()` genügt nicht:
    /// Template-Bilder tragen ihre Farbe nicht aus dem Grafikzustand.
    private static func tint(_ image: NSImage, with color: NSColor) -> NSImage? {
        let configuration = NSImage.SymbolConfiguration(paletteColors: [color])
        return image.withSymbolConfiguration(configuration)
    }

    /// Zeichnet den Akku in `rect`.
    ///
    /// - Parameter color: die Vordergrundfarbe der Menüleiste. Nur bei
    ///   kritischem Ladestand weicht die Füllung davon ab — Farbe ist in der
    ///   Menüleiste ein Signal, keine Dekoration.
    public static func draw(charge: Double, isCharging: Bool, isPluggedIn: Bool = false,
                            fadePhase: Double = 0,
                            color: NSColor, in rect: CGRect) {
        let capWidth: CGFloat = 2
        let body = CGRect(x: rect.minX, y: rect.minY,
                          width: rect.width - capWidth - 1, height: rect.height)

        // Rahmen — zurückgenommen, damit die Füllung die Aussage trägt.
        let outline = NSBezierPath(roundedRect: body.insetBy(dx: 0.5, dy: 0.5),
                                   xRadius: 3, yRadius: 3)
        outline.lineWidth = 1
        color.withAlphaComponent(0.45).setStroke()
        outline.stroke()

        // Der Knubbel am Pluspol.
        let cap = CGRect(x: body.maxX + 1, y: rect.midY - 2.5, width: capWidth, height: 5)
        color.withAlphaComponent(0.45).setFill()
        NSBezierPath(roundedRect: cap, xRadius: 1, yRadius: 1).fill()

        // Die Füllung.
        let inner = body.insetBy(dx: 2, dy: 2)
        let width = fillWidth(charge: charge, inner: inner.width)
        if width > 0 {
            let fill = CGRect(x: inner.minX, y: inner.minY,
                              width: width, height: inner.height)
            (isLow(charge: charge, isCharging: isCharging)
                ? NSColor.systemRed : color).setFill()
            NSBezierPath(roundedRect: fill, xRadius: 1.5, yRadius: 1.5).fill()
        }

        // Das Zeichen wird **ausgestanzt**, nicht daraufgelegt.
        //
        // `destinationOut` nimmt weg, was vorher gezeichnet wurde — Füllung und
        // Rahmen. Übrig bleibt ein Loch in Blitz- bzw. Steckerform, durch das
        // die Menüleiste scheint. Genau so sieht der von macOS aus, und es
        // funktioniert auf hellem wie dunklem Grund, ohne die Hintergrundfarbe
        // zu kennen.
        guard let name = indicator(isCharging: isCharging,
                                   isPluggedIn: isPluggedIn).symbolName,
              let glyph = NSImage(systemSymbolName: name, accessibilityDescription: nil)
        else { return }
        let indicator = self.indicator(isCharging: isCharging, isPluggedIn: isPluggedIn)
        let glyphHeight = glyphHeight(for: indicator, in: rect.height)
        let glyphWidth = (glyph.size.width / glyph.size.height) * glyphHeight
        let glyphRect = CGRect(x: body.midX - glyphWidth / 2,
                               y: rect.midY - glyphHeight / 2,
                               width: glyphWidth, height: glyphHeight)
        // Weiß mit dünnem schwarzem Rand — und beim Laden fadend.
        //
        // Der Rand ist immer die Gegenfarbe zur Füllung. Damit bleibt das
        // Zeichen in **jedem** Moment des Fadens lesbar: über der hellen
        // Füllung trägt es der Rand, über dem leeren Teil die Füllung selbst.
        let whiteness = isCharging ? boltWhiteness(phase: fadePhase) : 1
        if let outline = tint(glyph, with: NSColor(white: 1 - whiteness, alpha: 1)) {
            outline.draw(in: outlineRect(glyphRect), from: .zero,
                         operation: .sourceOver, fraction: 1)
        }
        if let body = tint(glyph, with: NSColor(white: whiteness, alpha: 1)) {
            body.draw(in: glyphRect, from: .zero, operation: .sourceOver, fraction: 1)
        }
    }
}


// MARK: - SwiftUI

import SwiftUI

/// Derselbe Akku für die Kachel.
///
/// Dieselbe Form wie in der Menüleiste, damit nicht zwei verschiedene Akkus
/// in derselben App stehen. Der Blitz ist hier kein Ausstanzen, sondern eine
/// Maske — in SwiftUI ist das der geradere Weg zum selben Bild.
public struct BatteryGlyphView: View {
    private let charge: Double
    private let isCharging: Bool
    private let height: CGFloat

    private let isPluggedIn: Bool

    public init(charge: Double, isCharging: Bool, isPluggedIn: Bool = false,
                height: CGFloat = 14) {
        self.charge = charge
        self.isCharging = isCharging
        self.isPluggedIn = isPluggedIn
        self.height = height
    }

    private var scale: CGFloat { height / BatteryGlyph.size.height }
    private var width: CGFloat { BatteryGlyph.size.width * scale }

    public var body: some View {
        HStack(spacing: 1 * scale) {
            ZStack(alignment: .leading) {
                RoundedRectangle(cornerRadius: 3 * scale, style: .continuous)
                    .strokeBorder(.primary.opacity(0.45), lineWidth: 1)

                GeometryReader { geometry in
                    let inner = geometry.size.width - 4 * scale
                    RoundedRectangle(cornerRadius: 1.5 * scale, style: .continuous)
                        .fill(fillColor)
                        .frame(width: BatteryGlyph.fillWidth(charge: charge, inner: inner))
                        .padding(2 * scale)
                }
            }
            .frame(width: (BatteryGlyph.size.width - 3) * scale, height: height)
            .overlay {
                let indicator = BatteryGlyph.indicator(isCharging: isCharging,
                                                       isPluggedIn: isPluggedIn)
                if let name = indicator.symbolName {
                    // `TimelineView` gibt die Zeit her, ohne dass hier ein
                    // Zeitgeber laufen muss.
                    TimelineView(.animation) { context in
                        let phase = isCharging
                            ? context.date.timeIntervalSinceReferenceDate / BatteryGlyph.fadeDuration
                            : 0
                        let whiteness = isCharging
                            ? BatteryGlyph.boltWhiteness(phase: phase) : 1
                        let size = BatteryGlyph.glyphHeight(for: indicator, in: height)
                        ZStack {
                            Image(systemName: name)
                                .font(.system(size: size + 2 * BatteryGlyph.outlineWidth))
                                .foregroundStyle(Color(white: 1 - whiteness))
                            Image(systemName: name)
                                .font(.system(size: size))
                                .foregroundStyle(Color(white: whiteness))
                        }
                    }
                }
            }
            .compositingGroup()

            RoundedRectangle(cornerRadius: 1 * scale, style: .continuous)
                .fill(.primary.opacity(0.45))
                .frame(width: 2 * scale, height: 5 * scale)
        }
        .frame(width: width, height: height)
    }

    private var fillColor: Color {
        BatteryGlyph.isLow(charge: charge, isCharging: isCharging) ? .red : .primary
    }
}