#include <FastLED.h>

#define WIDTH 16                            //Ширина матрицы
#define HEIGHT 16                           //Высота матрицы
#define LED_PIN 13                          //Пин подключения матрицы на ардуино
#define NUM_LEDS (WIDTH * HEIGHT)           //Общее количество светодиодов
#define BRIGHTNESS 255                      //Яркость (0-255)

CRGB leds[NUM_LEDS];                        //Массив для светодиодов

char board[WIDTH][HEIGHT] = {0};            // Инициализация игрового поля

void setup() {
  FastLED.addLeds<WS2811, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  FastLED.setBrightness(BRIGHTNESS);
  randomSeed(analogRead(0));
}

void NextStep() {                           //Функция обновления состояния доски
  for (char i = WIDTH - 1; i >= 0; i--) {
    for (char j = HEIGHT - 1; j >= 0; j--) {
      if (board[i][j] != 0) {
        if (i == HEIGHT - 1){
          board[i][j] = 0;
          continue;
        }
        board[i][j] -= 1;
        char rand;
        if (j == 0) {
          for (char q = 0; q < 10; q--){
            rand = random(0, 2);
            if (board[i + 1][j + rand] == 0){
              board[i + 1][j + rand] = board[i][j];
              board[i][j] = 0;
              break;
            }
          }
        }
        else if (j == WIDTH - 1) {
          for (char q = 0; q < 10; q--){
            rand = random(-1, 1);
            if (board[i + 1][j + rand] == 0){
              board[i + 1][j + rand] = board[i][j];
              board[i][j] = 0;
              break;
            }
          }
        }
        else {
          for (char q = 0; q < 10; q--){
            rand = random(-1, 2);
            if (board[i + 1][j + rand] == 0){
              board[i + 1][j + rand] = board[i][j];
              board[i][j] = 0;
              break;
            }
          }
        }
      }
    }
  }
}

int XY(char x, char y) {                    //Функция преобразования координат
	  return ((16 - x) * WIDTH  - (16 - y));
}

void loop() {
  board[0][7] = 14;
  board[0][8] = 14;
  board[1][7] = 14;
  board[1][8] = 14;
  for (char i = 0; i < WIDTH; i++) {        //Отображение текущего состояния на матрице
    for (char j = 0; j < HEIGHT; j++) {
      if (board[i][j] == 16) {
        leds[XY(i, j)] = CRGB::White;
      }
      else if (board[i][j] != 0) {
        leds[XY(i, j)].setHue(board[i][j] * 2);
      }
      else if (board[i][j] == 0){
        leds[XY(i, j)] = CRGB::Black;
      }
    }
  }

  FastLED.show();
  delay(80);

  NextStep();                               //Переход к следующему поколению
}