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RGB Matrix Typing Heatmap (#5786)
[qmk_firmware.git] / docs / feature_rgb_matrix.md
index ec121895459f732edb09db6fab576bf7c8546c19..1e4341467617319b78bc588cf686b6555e115412 100644 (file)
@@ -5,7 +5,7 @@ This feature allows you to use RGB LED matrices driven by external drivers. It h
 If you want to use single color LED's you should use the [LED Matrix Subsystem](feature_led_matrix.md) instead.
 
 ## Driver configuration
-
+---
 ### IS31FL3731
 
 There is basic support for addressable RGB matrix lighting with the I2C IS31FL3731 RGB controller. To enable it, add this to your `rules.mk`:
@@ -52,7 +52,10 @@ const is31_led g_is31_leds[DRIVER_LED_TOTAL] = {
 
 Where `Cx_y` is the location of the LED in the matrix defined by [the datasheet](http://www.issi.com/WW/pdf/31FL3731.pdf) and the header file `drivers/issi/is31fl3731.h`. The `driver` is the index of the driver you defined in your `config.h` (`0` or `1` right now).
 
-###  IS31FL3733
+---
+###  IS31FL3733/IS31FL3737
+
+!> For the IS31FL3737, replace all instances of `IS31FL3733` below with `IS31FL3737`.
 
 There is basic support for addressable RGB matrix lighting with the I2C IS31FL3733 RGB controller. To enable it, add this to your `rules.mk`:
 
@@ -100,30 +103,67 @@ const is31_led g_is31_leds[DRIVER_LED_TOTAL] = {
 
 Where `X_Y` is the location of the LED in the matrix defined by [the datasheet](http://www.issi.com/WW/pdf/31FL3733.pdf) and the header file `drivers/issi/is31fl3733.h`. The `driver` is the index of the driver you defined in your `config.h` (Only `0` right now).
 
-From this point forward the configuration is the same for all the drivers. 
+---
+
+### WS2812 (AVR only)
+
+There is basic support for addressable RGB matrix lighting with a WS2811/WS2812{a,b,c} addressable LED strand. To enable it, add this to your `rules.mk`:
 
 ```C
-const rgb_led g_rgb_leds[DRIVER_LED_TOTAL] = {
-/*  {row | col << 4}
-    *    |         {x=0..224, y=0..64}
-    *    |            |              modifier
-    *    |            |                | */
-    {{0|(0<<4)},   {20.36*0, 21.33*0}, 1},
-    {{0|(1<<4)},   {20.36*1, 21.33*0}, 1},
-    ....
-}
+RGB_MATRIX_ENABLE = WS2812
+```
+
+Configure the hardware via your `config.h`:
+
+```C
+// The pin connected to the data pin of the LEDs
+#define RGB_DI_PIN D7
+// The number of LEDs connected
+#define DRIVER_LED_TOTAL 70
+```
+
+---
+
+From this point forward the configuration is the same for all the drivers. The `led_config_t` struct provides a key electrical matrix to led index lookup table, what the physical position of each LED is on the board, and what type of key or usage the LED if the LED represents. Here is a brief example:
+
+```C
+const led_config_t g_led_config = { {
+  // Key Matrix to LED Index
+  {   5, NO_LED, NO_LED,   0 },
+  { NO_LED, NO_LED, NO_LED, NO_LED },
+  {   4, NO_LED, NO_LED,   1 },
+  {   3, NO_LED, NO_LED,   2 }
+}, {
+  // LED Index to Physical Position
+  { 188,  16 }, { 187,  48 }, { 149,  64 }, { 112,  64 }, {  37,  48 }, {  38,  16 }
+}, {
+  // LED Index to Flag
+  1, 4, 4, 4, 4, 1
+} };
 ```
 
-The format for the matrix position used in this array is `{row | (col << 4)}`. The `x` is between (inclusive) 0-224, and `y` is between (inclusive) 0-64. The easiest way to calculate these positions is:
+The first part, `// Key Matrix to LED Index`, tells the system what key this LED represents by using the key's electrical matrix row & col. The second part, `// LED Index to Physical Position` represents the LED's physical position on the keyboard. The first value, `x`, is between 0-224 (inclusive), and the second value, `y`, is between 0-64 (inclusive). This range is due to effect that calculate the center or halves for their animations. The easiest way to calculate these positions is imagine your keyboard is a grid, and the top left of the keyboard represents x, y coordinate 0, 0 and the bottom right of your keyboard represents 224, 64. Using this as a basis, you can use the following formula to calculate the physical position:
 
 ```C
-x = 224 / ( NUMBER_OF_COLS - 1 ) * ROW_POSITION
-y = 64 / (NUMBER_OF_ROWS - 1 ) * COL_POSITION
+x = 224 / (NUMBER_OF_COLS - 1) * COL_POSITION
+y =  64 / (NUMBER_OF_ROWS - 1) * ROW_POSITION
 ```
 
-Where all variables are decimels/floats.
+Where NUMBER_OF_COLS, NUMBER_OF_ROWS, COL_POSITION, & ROW_POSITION are all based on the physical layout of your keyboard, not the electrical layout.
 
-`modifier` is a boolean, whether or not a certain key is considered a modifier (used in some effects).
+`// LED Index to Flag` is a bitmask, whether or not a certain LEDs is of a certain type. It is recommended that LEDs are set to only 1 type.
+
+## Flags
+
+|Define                              |Description                                |
+|------------------------------------|-------------------------------------------|
+|`#define HAS_FLAGS(bits, flags)`    |Returns true if `bits` has all `flags` set.|
+|`#define HAS_ANY_FLAGS(bits, flags)`|Returns true if `bits` has any `flags` set.|
+|`#define LED_FLAG_NONE      0x00`   |If this LED has no flags.                  |
+|`#define LED_FLAG_ALL       0xFF`   |If this LED has all flags.                 |
+|`#define LED_FLAG_MODIFIER  0x01`   |If the Key for this LED is a modifier.     |
+|`#define LED_FLAG_UNDERGLOW 0x02`   |If the LED is for underglow.               |
+|`#define LED_FLAG_KEYLIGHT  0x04`   |If the LED is for key backlight.           |
 
 ## Keycodes
 
@@ -153,7 +193,7 @@ enum rgb_matrix_effects {
     RGB_MATRIX_GRADIENT_UP_DOWN,    // Static gradient top to bottom, speed controls how much gradient changes
     RGB_MATRIX_BREATHING,           // Single hue brightness cycling animation
     RGB_MATRIX_CYCLE_ALL,           // Full keyboard solid hue cycling through full gradient
-    RGB_MATRIX_CYCLE_LEFT_RIGHT,    // Full gradient scrolling left to right 
+    RGB_MATRIX_CYCLE_LEFT_RIGHT,    // Full gradient scrolling left to right
     RGB_MATRIX_CYCLE_UP_DOWN,       // Full gradient scrolling top to bottom
     RGB_MATRIX_RAINBOW_MOVING_CHEVRON,  // Full gradent Chevron shapped scrolling left to right
     RGB_MATRIX_DUAL_BEACON,         // Full gradient spinning around center of keyboard
@@ -161,10 +201,19 @@ enum rgb_matrix_effects {
     RGB_MATRIX_RAINBOW_PINWHEELS,   // Full dual gradients spinning two halfs of keyboard
     RGB_MATRIX_RAINDROPS,           // Randomly changes a single key's hue
     RGB_MATRIX_JELLYBEAN_RAINDROPS, // Randomly changes a single key's hue and saturation
+#if define(RGB_MATRIX_FRAMEBUFFER_EFFECTS)
+    RGB_MATRIX_TYPING_HEATMAP,      // How hot is your WPM!
     RGB_MATRIX_DIGITAL_RAIN,        // That famous computer simulation
+#endif
 #if defined(RGB_MATRIX_KEYPRESSES) || defined(RGB_MATRIX_KEYRELEASES)
     RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_SIMPLE,   // Pulses keys hit to hue & value then fades value out
     RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE,      // Static single hue, pulses keys hit to shifted hue then fades to current hue
+    RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_WIDE       // Hue & value pulse near a single key hit then fades value out
+    RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_MULTIWIDE  // Hue & value pulse near multiple key hits then fades value out
+    RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_CROSS      // Hue & value pulse the same column and row of a single key hit then fades value out
+    RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_MULTICROSS // Hue & value pulse the same column and row of multiple key hits then fades value out
+    RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_NEXUS      // Hue & value pulse away on the same column and row of a single key hit then fades value out
+    RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_MULTINEXUS // Hue & value pulse away on the same column and row of multiple key hits then fades value out
     RGB_MATRIX_SPLASH,              // Full gradient & value pulse away from a single key hit then fades value out
     RGB_MATRIX_MULTISPLASH,         // Full gradient & value pulse away from multiple key hits then fades value out
     RGB_MATRIX_SOLID_SPLASH,        // Hue & value pulse away from a single key hit then fades value out
@@ -173,44 +222,123 @@ enum rgb_matrix_effects {
     RGB_MATRIX_EFFECT_MAX
 };
 ```
-    
+
 You can disable a single effect by defining `DISABLE_[EFFECT_NAME]` in your `config.h`:
 
 
-|Define                                             |Description                                 |
-|---------------------------------------------------|--------------------------------------------|
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_ALPHAS_MODS`           |Disables `RGB_MATRIX_ALPHAS_MODS`           |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_GRADIENT_UP_DOWN`      |Disables `RGB_MATRIX_GRADIENT_UP_DOWN`      |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_BREATHING`             |Disables `RGB_MATRIX_BREATHING`             |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_CYCLE_ALL`             |Disables `RGB_MATRIX_CYCLE_ALL`             |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_CYCLE_LEFT_RIGHT`      |Disables `RGB_MATRIX_CYCLE_LEFT_RIGHT`      |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_CYCLE_UP_DOWN`         |Disables `RGB_MATRIX_CYCLE_UP_DOWN`         |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_RAINBOW_MOVING_CHEVRON`|Disables `RGB_MATRIX_RAINBOW_MOVING_CHEVRON`|
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_DUAL_BEACON`           |Disables `RGB_MATRIX_DUAL_BEACON`           |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_RAINBOW_BEACON`        |Disables `RGB_MATRIX_RAINBOW_BEACON`        |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_RAINBOW_PINWHEELS`     |Disables `RGB_MATRIX_RAINBOW_PINWHEELS`     |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_RAINDROPS`             |Disables `RGB_MATRIX_RAINDROPS`             |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_JELLYBEAN_RAINDROPS`   |Disables `RGB_MATRIX_JELLYBEAN_RAINDROPS`   |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_DIGITAL_RAIN`          |Disables `RGB_MATRIX_DIGITAL_RAIN`          |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE`        |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE`        |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_SIMPLE` |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_SIMPLEE`|
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SPLASH`                |Disables `RGB_MATRIX_SPLASH`                |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_MULTISPLASH`           |Disables `RGB_MATRIX_MULTISPLASH`           |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_SPLASH`          |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_SPLASH`          |
-|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_MULTISPLASH`     |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_MULTISPLASH`     |
-
-
-## Custom layer effects
-
-Custom layer effects can be done by defining this in your `<keyboard>.c`:
+|Define                                                 |Description                                    |
+|-------------------------------------------------------|-----------------------------------------------|
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_ALPHAS_MODS`               |Disables `RGB_MATRIX_ALPHAS_MODS`              |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_GRADIENT_UP_DOWN`          |Disables `RGB_MATRIX_GRADIENT_UP_DOWN`         |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_BREATHING`                 |Disables `RGB_MATRIX_BREATHING`                |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_CYCLE_ALL`                 |Disables `RGB_MATRIX_CYCLE_ALL`                |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_CYCLE_LEFT_RIGHT`          |Disables `RGB_MATRIX_CYCLE_LEFT_RIGHT`         |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_CYCLE_UP_DOWN`             |Disables `RGB_MATRIX_CYCLE_UP_DOWN`            |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_RAINBOW_MOVING_CHEVRON`    |Disables `RGB_MATRIX_RAINBOW_MOVING_CHEVRON`   |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_DUAL_BEACON`               |Disables `RGB_MATRIX_DUAL_BEACON`              |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_RAINBOW_BEACON`            |Disables `RGB_MATRIX_RAINBOW_BEACON`           |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_RAINBOW_PINWHEELS`         |Disables `RGB_MATRIX_RAINBOW_PINWHEELS`        |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_RAINDROPS`                 |Disables `RGB_MATRIX_RAINDROPS`                |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_JELLYBEAN_RAINDROPS`       |Disables `RGB_MATRIX_JELLYBEAN_RAINDROPS`      |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_TYPING_HEATMAP`            |Disables `RGB_MATRIX_TYPING_HEATMAP`           |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_DIGITAL_RAIN`              |Disables `RGB_MATRIX_DIGITAL_RAIN`             |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE`            |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE`           |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_SIMPLE`     |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_SIMPLE`    |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_WIDE`       |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_WIDE`      |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_MULTIWIDE`  |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_MULTIWIDE` |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_CROSS`      |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_CROSS`     |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_MULTICROSS` |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_MULTICROSS`|
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_NEXUS`      |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_NEXUS`     |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_MULTINEXUS` |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_REACTIVE_MULTINEXUS`|
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SPLASH`                    |Disables `RGB_MATRIX_SPLASH`                   |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_MULTISPLASH`               |Disables `RGB_MATRIX_MULTISPLASH`              |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_SPLASH`              |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_SPLASH`             |
+|`#define DISABLE_RGB_MATRIX_SOLID_MULTISPLASH`         |Disables `RGB_MATRIX_SOLID_MULTISPLASH`        |
+
+
+## Custom RGB Matrix Effects
+
+By setting `RGB_MATRIX_CUSTOM_USER` (and/or `RGB_MATRIX_CUSTOM_KB`) in `rule.mk`, new effects can be defined directly from userspace, without having to edit any QMK core files.
+
+To declare new effects, create a new `rgb_matrix_user/kb.inc` that looks something like this:
+
+`rgb_matrix_user.inc` should go in the root of the keymap directory.
+`rgb_matrix_kb.inc` should go in the root of the keyboard directory.
 
 ```C
-void rgb_matrix_indicators_kb(void) {
-    rgb_matrix_set_color(index, red, green, blue);
+// !!! DO NOT ADD #pragma once !!! //
+
+// Step 1.
+// Declare custom effects using the RGB_MATRIX_EFFECT macro
+// (note the lack of semicolon after the macro!)
+RGB_MATRIX_EFFECT(my_cool_effect)
+RGB_MATRIX_EFFECT(my_cool_effect2)
+
+// Step 2.
+// Define effects inside the `RGB_MATRIX_CUSTOM_EFFECT_IMPLS` ifdef block
+#ifdef RGB_MATRIX_CUSTOM_EFFECT_IMPLS
+
+// e.g: A simple effect, self-contained within a single method
+static bool my_cool_effect(effect_params_t* params) {
+  RGB_MATRIX_USE_LIMITS(led_min, led_max);
+  for (uint8_t i = led_min; i < led_max; i++) {
+    rgb_matrix_set_color(i, 0xff, 0xff, 0x00);
+  }
+  return led_max < DRIVER_LED_TOTAL;
+}
+
+// e.g: A more complex effect, relying on external methods and state, with
+// dedicated init and run methods
+static uint8_t some_global_state;
+static void my_cool_effect2_complex_init(effect_params_t* params) {
+  some_global_state = 1;
+}
+static bool my_cool_effect2_complex_run(effect_params_t* params) {
+  RGB_MATRIX_USE_LIMITS(led_min, led_max);
+  for (uint8_t i = led_min; i < led_max; i++) {
+    rgb_matrix_set_color(i, 0xff, some_global_state++, 0xff);
+  }
+
+  return led_max < DRIVER_LED_TOTAL;
 }
+static bool my_cool_effect2(effect_params_t* params) {
+  if (params->init) my_cool_effect2_complex_init(params);
+  return my_cool_effect2_complex_run(params);
+}
+
+#endif // RGB_MATRIX_CUSTOM_EFFECT_IMPLS
 ```
 
-A similar function works in the keymap as `rgb_matrix_indicators_user`.
+For inspiration and examples, check out the built-in effects under `quantum/rgb_matrix_animation/`
+
+
+## Colors
+
+These are shorthands to popular colors. The `RGB` ones can be passed to the `setrgb` functions, while the `HSV` ones to the `sethsv` functions.
+
+|RGB                |HSV                |
+|-------------------|-------------------|
+|`RGB_WHITE`        |`HSV_WHITE`        |
+|`RGB_RED`          |`HSV_RED`          |
+|`RGB_CORAL`        |`HSV_CORAL`        |
+|`RGB_ORANGE`       |`HSV_ORANGE`       |
+|`RGB_GOLDENROD`    |`HSV_GOLDENROD`    |
+|`RGB_GOLD`         |`HSV_GOLD`         |
+|`RGB_YELLOW`       |`HSV_YELLOW`       |
+|`RGB_CHARTREUSE`   |`HSV_CHARTREUSE`   |
+|`RGB_GREEN`        |`HSV_GREEN`        |
+|`RGB_SPRINGGREEN`  |`HSV_SPRINGGREEN`  |
+|`RGB_TURQUOISE`    |`HSV_TURQUOISE`    |
+|`RGB_TEAL`         |`HSV_TEAL`         |
+|`RGB_CYAN`         |`HSV_CYAN`         |
+|`RGB_AZURE`        |`HSV_AZURE`        |
+|`RGB_BLUE`         |`HSV_BLUE`         |
+|`RGB_PURPLE`       |`HSV_PURPLE`       |
+|`RGB_MAGENTA`      |`HSV_MAGENTA`      |
+|`RGB_PINK`         |`HSV_PINK`         |
+
+These are defined in [`rgblight_list.h`](https://github.com/qmk/qmk_firmware/blob/master/quantum/rgblight_list.h). Feel free to add to this list!
+
 
 ## Additional `config.h` Options
 
@@ -229,10 +357,10 @@ A similar function works in the keymap as `rgb_matrix_indicators_user`.
 The EEPROM for it is currently shared with the RGBLIGHT system (it's generally assumed only one RGB would be used at a time), but could be configured to use its own 32bit address with:
 
 ```C
-#define EECONFIG_RGB_MATRIX (uint32_t *)16
+#define EECONFIG_RGB_MATRIX (uint32_t *)28
 ```
 
-Where `16` is an unused index from `eeconfig.h`.
+Where `28` is an unused index from `eeconfig.h`.
 
 ## Suspended state