LED阵列动态随机显示效果，把随机过程改成马尔科夫链的方式。

// 马尔科夫链状态结构体（修正字段类型）

struct MarkovState {

  uint8_t baseHue;     // 改为8位存储

  uint8_t speed;       // 速度范围1-5

  int8_t direction;    // 风向

  uint8_t intensity;   // 强度范围

};



// 初始化状态（调整参数）

MarkovState currentState = {200, 3, 1, 150}; // 提高初始baseHue



// 简化转移概率矩阵

const uint8_t transitionProb[4][4] = {

  {80, 10, 5, 5},   

  {15, 70, 10, 5},  

  {10, 5, 80, 5},  

  {5, 5, 5, 85}    

};



// 噪声参数

uint16_t z = 0;

const uint8_t scale = 30;

const uint8_t blurAmount = 64;





// 马尔科夫状态转移实现

void applyMarkovTransition() {

  uint8_t randVal = random8();

  uint8_t probSum = 0;

  

  // 选择要改变的状态维度

  uint8_t targetDim = 0;

  for(; targetDim<4; targetDim++) {

    probSum += transitionProb[targetDim][targetDim];

    if(randVal < probSum) break;

  }

  

  // 执行状态转移（有限差分法）

  switch(targetDim) {

    case 0: // 基础色调变化

      currentState.baseHue += random8(3) - 1; // ±1微调

      currentState.baseHue = constrain(currentState.baseHue, 180, 255);

      break;

      

    case 1: // 速度变化

      currentState.speed = constrain(

        currentState.speed + random8(3) - 1, 1, 5);

      break;

      

    case 2: // 方向变化

      if(random8() < 30) currentState.direction *= -1;

      break;

      

    case 3: // 强度变化

      currentState.intensity = constrain(

        currentState.intensity + random8(21) - 10, 100, 200);

      break;

  }

}



// 基于状态的图案生成

void generateWindPattern() {

  for(uint8_t y=0; y<MATRIX_HEIGHT; y++) {

    for(uint8_t x=0; x<MATRIX_WIDTH; x++) {

      uint8_t noise = inoise8(

        (x * scale) / 2 + (currentState.direction * z),

        y * scale + z/2,

        currentState.intensity * 10

      );

      

      // 修正色调计算（添加循环处理）

      uint8_t hue = currentState.baseHue + map(noise, 0,255, -20,20);

      hue = (hue < 180) ? hue + 75 : hue; // 确保在180-255范围

      

      // 修正亮度计算（移除错误处理）

      uint8_t val = map(noise, 50, 205, 30, 230);

      val = constrain(val, 30, 230); // 硬约束

      

      leds[XY(x,y)] = CHSV(hue, 230, val);

    }

  }

  

  blur2d(leds, MATRIX_WIDTH, MATRIX_HEIGHT, blurAmount);

  z += currentState.speed;

}







void wind_vision() {

  static uint32_t lastUpdate = 0;

  static uint8_t hueShift = 0;



  if(millis() - lastUpdate > 50) { // 降低更新频率

    lastUpdate = millis();

    

    // 马尔科夫状态转移

    applyMarkovTransition();

    

    // 生成动态风场

    generateWindPattern();

    

    FastLED.show();

  }

}

// 马尔科夫链增强平滑版本

struct MarkovState {

  uint8_t baseHue;     // 当前色相

  uint8_t targetHue;   // 目标色相（新增）

  uint8_t speed;

  uint8_t targetSpeed; // 新增目标速度

  int8_t direction;

  float directionF;    // 新增浮点方向（用于平滑过渡）

  uint8_t intensity;

};



MarkovState currentState = {200, 200, 3, 3, 1, 1.0f, 150};

const uint8_t transitionProb[4][4] = {

  {90, 5, 3, 2},     // 提高保持色相的概率

  {10, 85, 3, 2},    // 降低速度变化频率

  {5, 5, 88, 2},     // 增强方向稳定性

  {3, 2, 2, 93}      // 提高强度保持率

};



uint32_t z = 0;       // 改为32位防溢出

const float DIRECTION_TRANSITION = 0.1f; // 方向过渡系数



void applyMarkovTransition() {

  static uint32_t lastChange = 0;

  const uint32_t CHANGE_INTERVAL = 3000; // 延长状态变化间隔

  

  if(millis() - lastChange < CHANGE_INTERVAL) return;

  lastChange = millis();



  uint8_t randVal = random8();

  uint8_t probSum = 0;

  uint8_t targetDim = 0;

  

  // 概率累计方式优化

  while(targetDim < 4 && randVal > (probSum += transitionProb[targetDim][targetDim])) {

    targetDim++;

  }



  // 有限渐变状态转移

  switch(targetDim) {

    case 0: // 色相渐变

      currentState.targetHue = constrain(currentState.baseHue + random8(-8, 9), 180, 255);

      break;

      

    case 1: // 速度渐变

      currentState.targetSpeed = constrain(currentState.speed + random8(-1, 2), 1, 5);

      break;

      

    case 2: // 方向平滑过渡

      currentState.directionF = -currentState.directionF; // 缓慢反转

      break;

      

    case 3: // 强度渐变

      currentState.intensity = constrain(currentState.intensity + random8(-8, 9), 100, 200);

      break;

  }

}



void smoothUpdateStates() {

  // 色相线性插值

  currentState.baseHue = lerp8by8(currentState.baseHue, currentState.targetHue, 10);

  

  // 速度指数平滑

  currentState.speed = (currentState.speed * 7 + currentState.targetSpeed * 1) / 8;

  

  // 方向浮点过渡

  currentState.directionF += (currentState.direction - currentState.directionF) * DIRECTION_TRANSITION;

}



void generateWindPattern() {

  const float dirFactor = currentState.directionF; // 使用浮点方向因子





  for(uint8_t y=0; y<MATRIX_HEIGHT; y++) {

    for(uint8_t x=0; x<MATRIX_WIDTH; x++) {

      // 改进的噪声参数（增加Z轴细分）

      uint8_t noise = inoise8(

        (x * 25) + (z * dirFactor * 0.7f),

        y * 35 + z * 0.3f,

        currentState.intensity * 8 + (z >> 6)

      );

      

      // 循环色相映射（替代硬约束）

      uint8_t hue = currentState.baseHue + map(noise, 0,255, -15,15);

      hue = 180 + ((hue - 180) % 76); // 180-255循环

      

      // 亮度S曲线处理

      uint8_t val = cubicwave8(noise);

      val = map(val, 30, 225, 50, 220);  // 压缩两端

      

      leds[XY(x,y)] = CHSV(hue, 235, val);

    }

  }

  

   // 使用标准二维模糊 + 逐行模糊替代方案

  blur2d(leds, MATRIX_WIDTH, MATRIX_HEIGHT, 64);

  

  // 手动实现行模糊

  for(uint8_t y=0; y<MATRIX_HEIGHT; y++) {

    CRGB* rowStart = &leds[XY(0, y)];

    blur1d(rowStart, MATRIX_WIDTH, 32);

  }

  

  z += currentState.speed;

}



void wind_vision() {

  static uint32_t lastUpdate = 0;

  

  if(millis() - lastUpdate > 33) { // 30FPS

    lastUpdate = millis();

    

    smoothUpdateStates();  // 先更新状态

    applyMarkovTransition();

    generateWindPattern();

    

    // 添加残影效果

    fadeToBlackBy(leds, NUM_LEDS, 220);

    FastLED.show();

  }

}