box2d 重置 重力

引用：http://bbs.9ria.com/forum.php?mod=viewthread&tid=150711

【Box2D系列教程】【导航帖】——拉登大叔出品

今天我们一起来学习自定义刚体重力(修改重力方向或消除重力)。
在Box2D中创建的非静态刚体，默认情况下都会受到重力作用，自然下落。这是我们希望的。不过有些特殊情况，重力反而是我们不想要的，比如在太空环境中，所有的物体都是处于失重状态，这时候就不需要重力了。这种情况应该怎么用Box2D实现呢？

在此要特别感谢Emanuele的Managing multiple gravities with Box2D，我也是从中学习到了接下来要讲的方法。

实现方法有两种：一、加减法抵消重力；二、重置重力。下面我们来详细一下这两种方法。

一、加减法抵消重力

重力也是里的以一种，也有大小和方向。它的方向与y轴一致，所以可以用一个正数表示重力，如：G。那么要消除重力，即受力为0，只要G-G=0就可以了。也就是说，再给刚体施加一个-G的力，负数表示力的方向与y轴相反。

关于对刚体施加里的方法，请参考让刚体听到的——ApplyForce一文。

值得注意的是，重力等于刚体的质量乘以重力加速度，所以在施加外力时，不要忘了乘以刚体的质量b2Body.GetMass()。在下面的效果中，点击鼠标创建一个不受重力影响的刚体：

完整的代码即注释如下：

1. package
2. {
3.     import Box2D.Common.Math.b2Vec2;
4.     import Box2D.Dynamics.b2Body;
5.     import Box2D.Dynamics.b2World;
6.     import flash.display.Sprite;
7.     import flash.events.Event;
8.     import flash.events.MouseEvent;
10.     /**
11.      * http://www.ladeng6666.com
12.      * @author ladeng6666
13.      */
14.     public class ApplyForce extends Sprite
15.     {
16.         private var world:b2World;
17.         private var debugSprite:Sprite;
18.         private var body:b2Body;
20.         public function ApplyForce()
21.         {
22.             //创建基本的世界
23.             world=LDEasyBox2D.createWorld();
24.             debugSprite=LDEasyBox2D.createDebug(world);
25.             addChild(debugSprite);
27.             //创建地面，
28.             LDEasyBox2D.createWrapWall(world, stage);
30.             //侦听事件
31.             addEventListener(Event.ENTER_FRAME, loop);
32.             stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, onStageMouseDown);
33.         }
35.         private function onStageMouseDown(e:MouseEvent):void
36.         {
37.             //鼠标按下时，在鼠标位置创建一个刚体
38.             body = LDEasyBox2D.createCircle(world,mouseX,mouseY,Math.random()*30+10,false);
39.         }
41.         private function loop(e:Event):void
42.         {
43.             //遍历所有的刚体，并对它们施加一个与重力相等的向上的外力，平衡重力，模拟失重效果
44.             for (var body:b2Body = world.GetBodyList(); body; body = body.GetNext()) {
45.                 body.ApplyForce(new b2Vec2(0, -10*body.GetMass()),body.GetWorldCenter());
47.             }
48.             //更新Box2D世界
49.             LDEasyBox2D.updateWorld(world);
51.         }
53.     }
55. }

复制代码

效果看起来不错哦。不知道你注意到没有，所有的刚体都是醒着的(Box2D中对于停止运动的刚体，会自动将其设置为睡眠sleep状态，并显示灰色，并且不对其进行物理模拟，以节省CPU开支)。这样CPU的负担并没有降低。

二、重置重力
Box2D中的Dynamics包下有一个b2Island类，类中有一个Solve方法，这方法通过gravity形参对刚体进行重力模拟，代码如下：

1.             b.m_linearVelocity.x += step.dt * (gravity.x + b.m_invMass * b.m_force.x);
2.             b.m_linearVelocity.y += step.dt * (gravity.y + b.m_invMass * b.m_force.y);
3.             b.m_angularVelocity += step.dt * b.m_invI * b.m_torque;

复制代码

所谓重置重力，就是在这里动手脚了。要怎么做呢？把这个gravity形参改成我们想要的重力，比如可以像下面的代码，设置为0.

1.             gravity = new b2Vec2(0, 0);
2.             b.m_linearVelocity.x += step.dt * (gravity.x + b.m_invMass * b.m_force.x);
3.             b.m_linearVelocity.y += step.dt * (gravity.y + b.m_invMass * b.m_force.y);
4.             b.m_angularVelocity += step.dt * b.m_invI * b.m_torque;

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或者我们用了一个更便于重用的方法，在b2Body类添加一个b2Vec2类型的公共属性m_customGravity，然后在b2Island.Solve()方法中，判断是否设置了刚体的m_customGravity属性，如果有，则用m_customGravity进行重力模拟计算。然后我们在创建刚体时，只要设置一下m_customGravity属性就可以轻松重置重力了。

1.             //2012-7-27
2.             //added by ladeng6666
3.             //如果刚体有自定义m_customGravity属性，则用其进行重力模拟计算
4.             if (b.m_customGravity != null) {
5.                 LDgravity = b.m_customGravity;
6.             }else {
7.                 LDgravity = gravity;
8.             }
9.             //用更新后的LDgravity属性进行重力模拟计算
10.             b.m_linearVelocity.x += step.dt * (LDgravity.x + b.m_invMass * b.m_force.x);
11.             b.m_linearVelocity.y += step.dt * (LDgravity.y + b.m_invMass * b.m_force.y);
12.             b.m_angularVelocity += step.dt * b.m_invI * b.m_torque;

复制代码

在下面的效果中，点击鼠标创建一个不受重力影响的刚体(当然你可以随意设置customer_gravity属性，让重力向上、向左、向右)。按下键盘空格键，创建一个向上"掉"的矩形刚体。点击刚体，可以进行拖动。


完整的代码和注释如下：

1. package
2. {
3.     import Box2D.Common.Math.b2Vec2;
4.     import Box2D.Dynamics.b2Body;
5.     import Box2D.Dynamics.b2World;
6.     import flash.display.Sprite;
7.     import flash.events.Event;
8.     import flash.events.KeyboardEvent;
9.     import flash.events.MouseEvent;
10.     import flash.ui.Keyboard;
12.     /**
13.      * http://www.ladeng6666.com
14.      * @author ladeng6666
15.      */
16.     public class CustomerGravity extends Sprite
17.     {
18.         private var world:b2World;
19.         private var debugSprite:Sprite;
20.         private var body:b2Body;
22.         public function CustomerGravity()
23.         {
24.             //创建基本的Box2D世界
25.             world=LDEasyBox2D.createWorld();
26.             debugSprite=LDEasyBox2D.createDebug(world);
27.             addChild(debugSprite);
28.             LDEasyBox2D.stage = stage;
30.             //创建地面，
31.             LDEasyBox2D.createWrapWall(world, stage);
33.             //侦听事件
34.             addEventListener(Event.ENTER_FRAME, loop);
35.             stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, mouseEventHandler);
36.             stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_UP, mouseEventHandler);
37.             stage.addEventListener(KeyboardEvent.KEY_DOWN, onStageKeyDown);
38.         }
40.         private function onStageKeyDown(e:KeyboardEvent):void
41.         {
42.             //当按下键盘空格键时，创建一个重力向上的矩形刚体
43.             if (e.keyCode == Keyboard.SPACE) {
44.                 body = LDEasyBox2D.createBox(world,Math.random()*400+50,400,Math.random()*30+10,Math.random()*30+10);
45.                 body.m_customGravity = new b2Vec2(0, -10);
46.             }
47.         }
49.         private function mouseEventHandler(e:MouseEvent):void
50.         {
51.             //鼠标按下时
52.             if (e.type == MouseEvent.MOUSE_DOWN) {
53.                 //确认是否点击到刚体
54.                 var dragBody:b2Body = LDEasyBox2D.getBodyAtMouse(world);
55.                 if (dragBody != null) {
56.                     //如果点击到了，则拖动刚体
57.                     LDEasyBox2D.startDragBody(world, dragBody);
58.                 }else {
59.                     //否则创建一个圆形的，不受重力影响的刚体
60.                     body = LDEasyBox2D.createCircle(world,mouseX,mouseY,Math.random()*30+10,false);
61.                     body.m_customGravity = new b2Vec2(0, 0);
62.                 }
63.             //当鼠标弹起时
64.             }else if (e.type == MouseEvent.MOUSE_UP) {
65.                 //停止拖动刚体
66.                 LDEasyBox2D.stopDragBody(world);
67.             }
69.         }
71.         private function loop(e:Event):void
72.         {
73.             //更新Box2D世界
74.             LDEasyBox2D.updateWorld(world);
76.         }
78.     }
80. }

复制代码

代码重点是在45,61行，看到没有customer_gravity按照我们希望的样子自定义了重力，是不是很好用？

自定义重力可以实现的效果很多，如失重、上升的气球等等，发挥你的想象力，没有什么做不到的。Fighting！

代码中用到了我写的静态类LDEasyBox2D，可以有效的简化代码，具体请参考这里。

<ignore_js_op> OK 2012-09-06 Box2D自定义重力.rar (426.97 KB, 下载次数: 20)