cocos2d-x节点（b2Body.h)API

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cocos2d-x节点（b2Body.h)API

温馨提醒：为了大家能更好学习，强烈推荐大家看看本人的这篇博客 Cocos2d-X权威指南笔记

//模拟现实世界中的静态物体，动态物体，匀速直线运动的物体，并返回它们的各种状态

 ///cocos2d-x-3.0alpha0/external/Box2D/Dynamics
 //模拟现实世界中的静态物体，动态物体，匀速直线运动的物体，并返回它们的各种状态

 #ifndef B2_BODY_H
 #define B2_BODY_H

 #include <Box2D/Common/b2Math.h>
 #include <Box2D/Collision/Shapes/b2Shape.h>
 #include <memory>

 class b2Fixture;
 class b2Joint;
 class b2Contact;
 class b2Controller;
 class b2World;
 struct b2FixtureDef;
 struct b2JointEdge;
 struct b2ContactEdge;

 ///  body 类型.
 /// static: zero mass, zero velocity(速度), 可以手动移动            //速度一定，位置可以手动设置
 /// kinematic（运动学）: zero mass, 由用户设置 non-zero velocity(速度), moved by solver(运算器)        //用户可以设置速度位置由系统计算
 /// dynamic（动态）: positive（真实的） mass,由力决定 non-zero velocity(速度), moved by solver(运算器)    //类似与现实世界中的物体，mass 是时时的，因为物体的速度，状态会影响 mass ，速度由力来决定
 //
 enum b2BodyType
 {
     b2_staticBody = 0,
     b2_kinematicBody,
     b2_dynamicBody

     // TODO_ERIN
     //b2_bulletBody,
 };

 /// 定义 body 所需要的所有数据构建一个正确的 body
 //您可以安全地 re-use 定义的 body
 //构建后把 shapes 添加到 body
 struct b2BodyDef
 {
     ///此构造函数设置定义的 body (使用默认值).
     b2BodyDef()
     {
         userData = NULL;
         position.Set(0.0f, 0.0f);
         angle = 0.0f;
         linearVelocity.Set(0.0f, 0.0f);
         angularVelocity = 0.0f;
         linearDamping = 0.0f;
         angularDamping = 0.0f;
         allowSleep = true;
         awake = true;
         fixedRotation = false;
         bullet = false;
         type = b2_staticBody;
         active = true;
         gravityScale = 1.0f;
     }

     /// The body type: static, kinematic(动力学), or dynamic（动态）.
     /// Note: 如果动态的 body 质量是 0, 质量将被设置成 1.
     b2BodyType type;

     /// body 在世界坐标中的位置. 避免在 origin(原点) 处创建 body
     /// 因为这可能会导致许多重叠的 shapes
     b2Vec2 position;

     /// body 在 world 中的角度 ，以弧度为单位
     float32 angle;

     /// body's origin（原点）在世界坐标系中的线速度
     b2Vec2 linearVelocity;

     /// body 的角速度.
     float32 angularVelocity;

 //    使用线性阻尼，以降低线速度。阻尼参数
 //    可以大于1.0F ，但阻尼作用会变得非常敏感
 //      阻尼参数越大同步时间越长
     float32 linearDamping;

     /// 使用阻尼角，以减少角速度。阻尼参数
     //    可以大于1.0F ，但阻尼作用会变得非常敏感
     //      阻尼参数越大同步时间越长
     float32 angularDamping;

     /// 把这个标志设置为 false 如果这个 body 不应该进入睡眠. 需要注意的是
     //这会增加CPU的使用率。
     bool allowSleep;

     /// 这个 body 初始化时是 awake / sleeping?
     bool awake;

     ///如果这个 body 不应该旋转，这个字符串就非常有用了
     bool fixedRotation;

     ///这是一个快速移动的 body，应该防止它快速穿过其它 body
 //    请注意所有的 body 都无法从  kinematic/static body 之内穿过
     /// @warning 你应该尽量减少使用这个 flag，因为它会增加处理时间
     bool bullet;

     ///  body 是否开始激活?
     bool active;

     /// 使用这个存储应用程序特定的 body 数据
     void* userData;

     ///应用到这个 body 的中立比例.
     float32 gravityScale;
 };

 /// A rigid(精密) body. 这些是通过 b2World::CreateBody 创建的.
 class b2Body
 {
 public:
     /// 创建一个 fixture（定制器） 把它附加到这个 body. 使用此功能，如果你需要的
     ///设置一些固定参数，如摩擦。其它情况，你可以使用shape 创建 fixture（定制器）
 //    如果密度不为零时，此功能会自动更新物体的质量。
     /// 联系一直存在，不会创建直到下一个步骤
     /// @param def 定义的 fixture（定制器）
     /// @warning 这个功能锁定在 回调函数里面
     b2Fixture* CreateFixture(const b2FixtureDef* def);

     /// 创建一个固定形状，将它附加到这个身体
     /// 这是一个方便的功能.  如果你需要使用 b2FixtureDef 设置参数
     /// 如 friction（摩擦）, restitution（恢复）, user data, or filtering(过滤).
     /// 如果密度不为零时，此功能会自动更新物体的质量
     /// @param shape 要克隆的形状.
     /// @param density  shape 的密度 (静态物体设置为零).
     /// @warning 这个功能锁定在 回调函数里面
     b2Fixture* CreateFixture(const b2Shape* shape, float32 density);

     /// 销毁一个 fixture. 从 broad-phase 里面移除这个 fixture，破坏与这个 fixture 关联的所有联系这将
     // /如果身体是动态的，这个 fixture 具有一定的密度，它会自动调整物体的质量，
     /// 当 body 被销毁时，关联到 body 的所有 fixtures 都会直接被删除
     /// @param fixture the fixture to be removed.
     /// @warning 这个功能锁定在 回调函数里面.
     void DestroyFixture(b2Fixture* fixture);

     /// 为这个 body 设置位置和旋转角
     /// 这打破了任何联系，唤醒其它 body
     /// 操作一个 body 转换，可能会 导致其它 non-physical 行为.
     /// @param position body 在世界坐标系的位置
     /// @param angle 世界坐标系的角度以弧度为单位
     void SetTransform(const b2Vec2& position, float32 angle);

     /// 获取这个 body 的转换.
     /// @return 这个 body 在世界坐标系中的转换.
     const b2Transform& GetTransform() const;

     /// 获取 body 在世界坐标系中的位置.
     /// @return body 在世界坐标系中的位置..
     const b2Vec2& GetPosition() const;

     /// 获取角度以弧度为单位.
     /// @return 当前世界坐标系的角度以弧度为单位
     float32 GetAngle() const;

     /// 获取的质量中心 在世界坐标系中的位置.
     const b2Vec2& GetWorldCenter() const;

     /// 获取本地的质量中心的位置。.
     const b2Vec2& GetLocalCenter() const;

     /// 设定的质心的线速度.
     /// @param v 新的质心的线速度。.
     void SetLinearVelocity(const b2Vec2& v);

     /// Get 质心的线速度..
     /// @return 质心的线速度.
     b2Vec2 GetLinearVelocity() const;

     /// Set 角速度.
     /// @param omega 新的角速度 radians/second.
     void SetAngularVelocity(float32 omega);

     /// Get 角速度.
     /// @return 新的角速度 radians/second.
     float32 GetAngularVelocity() const;

     /// 这世界坐标点应用力，如果力不作用在质量中心,他会发生旋转，影响角速度，唤醒这个 body
     /// @param force  world 力矢量，通常以牛顿（N）为单位
     /// @param point 应用里面的某个点的 world 位置
     void ApplyForce(const b2Vec2& force, const b2Vec2& point);

     /// 在质量中心施加一个力，这将唤醒这个 body
     /// @param force  world 力矢量，通常以牛顿（N）为单位
     void ApplyForceToCenter(const b2Vec2& force);

     /// 应用力矩，这会影响到角速度
     /// 不影响质量的中心的线速度，唤醒 body
     /// @param torque 围绕z轴(移出屏幕), 通常 N-m(N/米).
     void ApplyTorque(float32 torque);

     /// 应用一个冲量到一个点上，这将立即改变速度。（这句话的意思是突然在一个点上作用一个力）
     /// 如果这个点不再应用程序的质心上，它还会修改角速度. 唤醒 body.
     /// @param impulse  world 的矢量冲量, 通常 N-seconds or kg-m/s.
     /// @param point 应用里面的某个点的 world 位置
     void ApplyLinearImpulse(const b2Vec2& impulse, const b2Vec2& point);

     /// 应用一个有角度的冲量
     /// @param impulse 角度冲量的单位是 kg*m*m/s
     void ApplyAngularImpulse(float32 impulse);

     /// 获取 body 的总质量
     /// @return the mass, 通常是以 kilograms (kg) 为单位.
     float32 GetMass() const;

     /// 获取 body 的转动惯量，(本地点)
     /// @return 旋转惯性, 通常是以 kg-m^2.为单位
     float32 GetInertia() const;

     /// 获取这个身体的质量数据
     /// @return 一个包含 质量，惯性和body的中心
     void GetMassData(b2MassData* data) const;

     ///设置质量属性，覆盖 fixtures 的质量属性
     /// Note 这改变了质心的位置.
     /// Note t创建或销毁 fixtures 可以改变质量.
     /// 如果 body 不是动态的这个函数没有效果.
     /// @param massData  mass 属性.
     void SetMassData(const b2MassData* data);

 // 计算 fixtures 的质量，这将重置质量属性
     /// 通常不需要调用这个，除非你调用了 SetMassData 覆盖了质量随后你需要复位质量.
     void ResetMassData();

     /// 获取给定坐标点，在世界坐标系中的位置
     /// @param localPoint 相对于 body's 原点的测量点.
     /// @return 相同的点用 world 坐标系表示.
     b2Vec2 GetWorldPoint(const b2Vec2& localPoint) const;

     ///用世界坐标系表示给定的本地坐标
     /// @param localVector 固定在 body 上的矢量.
     /// @return 相同的向量用 world 坐标系表示
     b2Vec2 GetWorldVector(const b2Vec2& localVector) const;

     /// 使用给定世界坐标系的点获取一个相对于 body 原点的本地点
     /// @param 一个 world 坐标系中的点.
     /// @return 相对于 body 原点的本地坐标点
     b2Vec2 GetLocalPoint(const b2Vec2& worldPoint) const;

     /// 把指定的世界坐标系中的向量转换为一个本地向量
     /// @param world 坐标系中的向量.
     /// @return 对应的本地向量
     b2Vec2 GetLocalVector(const b2Vec2& worldVector) const;

     ///获取关联到这个 body 的 world point 在 world 中的线性速度
     /// @param 一个 world 坐标系中的点
     /// @return 一个点的 world 速度
     b2Vec2 GetLinearVelocityFromWorldPoint(const b2Vec2& worldPoint) const;

     /// 获取 local 点的 world 速度
     /// @param 一个本地坐标系中的点
     /// @return 一个点的 world 速度
     b2Vec2 GetLinearVelocityFromLocalPoint(const b2Vec2& localPoint) const;

     ///获取这个 body 的线性阻尼
     float32 GetLinearDamping() const;

     /// Set 这个 body 的线性阻尼
     void SetLinearDamping(float32 linearDamping);

     /// Get body 的阻尼角度
     float32 GetAngularDamping() const;

     /// Set body 的阻尼角度
     void SetAngularDamping(float32 angularDamping);

     /// Get 这个 body 的重力比例
     float32 GetGravityScale() const;

     /// Set 这个 body 的重力比例
     void SetGravityScale(float32 scale);

     /// Set body 的类型。这可能会改变的质量和速度。
     void SetType(b2BodyType type);

     /// Get 这个 body 的类型
     b2BodyType GetType() const;

 //    这个 body 是否应该像子弹那样有连续碰撞检测
     void SetBullet(bool flag);

 //   这个 body 是否像子弹那样有连续碰撞检测
     bool IsBullet() const;

     /// 你可以禁止这个 body 睡眠，如果你禁止睡眠，这个 body 将一直醒着
     void SetSleepingAllowed(bool flag);

     ///是否允许这个 body 睡眠
     bool IsSleepingAllowed() const;

     /// 设置这个 body 的睡眠状态，一个睡眠的 body 有一个较低的 CPU 占用
     /// @param flag set to true to put body to sleep, false to wake it.
     void SetAwake(bool flag);

     /// 获取这个 body 的睡眠状态
     /// @return true if the body is sleeping.
     bool IsAwake() const;

     /// 设置 body 的 active 状态，一个无效的body 不可以被 模拟、碰撞、唤醒
     /// 如果这个 flag 的值是 true,所有的 fixtures 都会添加到 broad-phase.
     /// 如果这个 flag 的值是 false,所有的 fixtures 都会从到 broad-phase 里面移除，所有的联系都会被销毁
     /// Fixtures 必须被添加了，其它情况不受影响。你可以继续 添加/消除 fixtures 到一个不活跃的 body
     /// fixtures 在一个不活跃的 body 上，他就不会参与 碰撞，射线投射，或查询。
     /// 添加 fixtures 到一个不活跃的 body 上，它也会不活跃
     /// 不活跃的 body 仍然保持它的 b2Word 对象
     void SetActive(bool flag);

     /// 获取 body 的 active 状态
     bool IsActive() const;

     /// 设置 body 有固定的旋转。这会导致质量被重置。
     void SetFixedRotation(bool flag);

     /// body 是否有固定的旋转
     bool IsFixedRotation() const;

     /// 获取联系到这个 body 的所有 fixtures 列表
     b2Fixture* GetFixtureList();
     const b2Fixture* GetFixtureList() const;

     /// Get the list of all joints attached to this body.
     b2JointEdge* GetJointList();
     const b2JointEdge* GetJointList() const;

     ///获取添加到这个 body 的所有联系
     /// @warning this list changes during the time step and you may
     /// miss some collisions if you don't use b2ContactListener.
     b2ContactEdge* GetContactList();
     const b2ContactEdge* GetContactList() const;

     /// 获取 world's body 列表里面的下一个 body.
     b2Body* GetNext();
     const b2Body* GetNext() const;

     /// 获取 body 里面提供的用户指针数据
     void* GetUserData() const;

     /// Set  body 里面提供的用户指针数据
     void SetUserData(void* data);

     /// Get the parent world of this body.
     b2World* GetWorld();
     const b2World* GetWorld() const;

 //    把 body 的阻尼输出到一个日志文件
     void Dump();

 private:

     friend class b2World;
     friend class b2Island;
     friend class b2ContactManager;
     friend class b2ContactSolver;
     friend class b2Contact;

     friend class b2DistanceJoint;
     friend class b2GearJoint;
     friend class b2WheelJoint;
     friend class b2MouseJoint;
     friend class b2PrismaticJoint;
     friend class b2PulleyJoint;
     friend class b2RevoluteJoint;
     friend class b2WeldJoint;
     friend class b2FrictionJoint;
     friend class b2RopeJoint;

     // m_flags
     enum
     {
         e_islandFlag        = 0x0001,
         e_awakeFlag            = 0x0002,
         e_autoSleepFlag        = 0x0004,
         e_bulletFlag        = 0x0008,
         e_fixedRotationFlag    = 0x0010,
         e_activeFlag        = 0x0020,
         e_toiFlag            = 0x0040
     };

     b2Body(const b2BodyDef* bd, b2World* world);
     ~b2Body();

     void SynchronizeFixtures();
     void SynchronizeTransform();

     // 这个用来防止连接机构碰撞
     // 它可能 lie（不一样）,这取决于collideConnected标志
     bool ShouldCollide(const b2Body* other) const;

     void Advance(float32 t);

     b2BodyType m_type;

     uint16 m_flags;

     int32 m_islandIndex;

     b2Transform m_xf;        //  body 的转换原点
     b2Sweep m_sweep;        // the swept motion for CCD //CCD 的打扫运动

     b2Vec2 m_linearVelocity;
     float32 m_angularVelocity;

     b2Vec2 m_force;
     float32 m_torque;

     b2World* m_world;
     b2Body* m_prev;
     b2Body* m_next;

     b2Fixture* m_fixtureList;
     int32 m_fixtureCount;

     b2JointEdge* m_jointList;
     b2ContactEdge* m_contactList;

     float32 m_mass, m_invMass;

     // 质心的转动惯量
     float32 m_I, m_invI;

     float32 m_linearDamping;
     float32 m_angularDamping;
     float32 m_gravityScale;

     float32 m_sleepTime;

     void* m_userData;
 };

 inline b2BodyType b2Body::GetType() const
 {
     return m_type;
 }

 inline const b2Transform& b2Body::GetTransform() const
 {
     return m_xf;
 }

 inline const b2Vec2& b2Body::GetPosition() const
 {
     return m_xf.p;
 }

 inline float32 b2Body::GetAngle() const
 {
     return m_sweep.a;
 }

 inline const b2Vec2& b2Body::GetWorldCenter() const
 {
     return m_sweep.c;
 }

 inline const b2Vec2& b2Body::GetLocalCenter() const
 {
     return m_sweep.localCenter;
 }

 inline void b2Body::SetLinearVelocity(const b2Vec2& v)
 {
     if (m_type == b2_staticBody)
     {
         return;
     }

     if (b2Dot(v,v) > 0.0f)
     {
         SetAwake(true);
     }

     m_linearVelocity = v;
 }

 inline b2Vec2 b2Body::GetLinearVelocity() const
 {
     return m_linearVelocity;
 }

 inline void b2Body::SetAngularVelocity(float32 w)
 {
     if (m_type == b2_staticBody)
     {
         return;
     }

     if (w * w > 0.0f)
     {
         SetAwake(true);
     }

     m_angularVelocity = w;
 }

 inline float32 b2Body::GetAngularVelocity() const
 {
     return m_angularVelocity;
 }

 inline float32 b2Body::GetMass() const
 {
     return m_mass;
 }

 inline float32 b2Body::GetInertia() const
 {
     return m_I + m_mass * b2Dot(m_sweep.localCenter, m_sweep.localCenter);
 }

 inline void b2Body::GetMassData(b2MassData* data) const
 {
     data->mass = m_mass;
     data->I = m_I + m_mass * b2Dot(m_sweep.localCenter, m_sweep.localCenter);
     data->center = m_sweep.localCenter;
 }

 inline b2Vec2 b2Body::GetWorldPoint(const b2Vec2& localPoint) const
 {
     return b2Mul(m_xf, localPoint);
 }

 inline b2Vec2 b2Body::GetWorldVector(const b2Vec2& localVector) const
 {
     return b2Mul(m_xf.q, localVector);
 }

 inline b2Vec2 b2Body::GetLocalPoint(const b2Vec2& worldPoint) const
 {
     return b2MulT(m_xf, worldPoint);
 }

 inline b2Vec2 b2Body::GetLocalVector(const b2Vec2& worldVector) const
 {
     return b2MulT(m_xf.q, worldVector);
 }

 inline b2Vec2 b2Body::GetLinearVelocityFromWorldPoint(const b2Vec2& worldPoint) const
 {
     return m_linearVelocity + b2Cross(m_angularVelocity, worldPoint - m_sweep.c);
 }

 inline b2Vec2 b2Body::GetLinearVelocityFromLocalPoint(const b2Vec2& localPoint) const
 {
     return GetLinearVelocityFromWorldPoint(GetWorldPoint(localPoint));
 }

 inline float32 b2Body::GetLinearDamping() const
 {
     return m_linearDamping;
 }

 inline void b2Body::SetLinearDamping(float32 linearDamping)
 {
     m_linearDamping = linearDamping;
 }

 inline float32 b2Body::GetAngularDamping() const
 {
     return m_angularDamping;
 }

 inline void b2Body::SetAngularDamping(float32 angularDamping)
 {
     m_angularDamping = angularDamping;
 }

 inline float32 b2Body::GetGravityScale() const
 {
     return m_gravityScale;
 }

 inline void b2Body::SetGravityScale(float32 scale)
 {
     m_gravityScale = scale;
 }

 inline void b2Body::SetBullet(bool flag)
 {
     if (flag)
     {
         m_flags |= e_bulletFlag;
     }
     else
     {
         m_flags &= ~e_bulletFlag;
     }
 }

 inline bool b2Body::IsBullet() const
 {
     return (m_flags & e_bulletFlag) == e_bulletFlag;
 }

 inline void b2Body::SetAwake(bool flag)
 {
     if (flag)
     {
         if ((m_flags & e_awakeFlag) == 0)
         {
             m_flags |= e_awakeFlag;
             m_sleepTime = 0.0f;
         }
     }
     else
     {
         m_flags &= ~e_awakeFlag;
         m_sleepTime = 0.0f;
         m_linearVelocity.SetZero();
         m_angularVelocity = 0.0f;
         m_force.SetZero();
         m_torque = 0.0f;
     }
 }

 inline bool b2Body::IsAwake() const
 {
     return (m_flags & e_awakeFlag) == e_awakeFlag;
 }

 inline bool b2Body::IsActive() const
 {
     return (m_flags & e_activeFlag) == e_activeFlag;
 }

 inline void b2Body::SetFixedRotation(bool flag)
 {
     if (flag)
     {
         m_flags |= e_fixedRotationFlag;
     }
     else
     {
         m_flags &= ~e_fixedRotationFlag;
     }

     ResetMassData();
 }

 inline bool b2Body::IsFixedRotation() const
 {
     return (m_flags & e_fixedRotationFlag) == e_fixedRotationFlag;
 }

 inline void b2Body::SetSleepingAllowed(bool flag)
 {
     if (flag)
     {
         m_flags |= e_autoSleepFlag;
     }
     else
     {
         m_flags &= ~e_autoSleepFlag;
         SetAwake(true);
     }
 }

 inline bool b2Body::IsSleepingAllowed() const
 {
     return (m_flags & e_autoSleepFlag) == e_autoSleepFlag;
 }

 inline b2Fixture* b2Body::GetFixtureList()
 {
     return m_fixtureList;
 }

 inline const b2Fixture* b2Body::GetFixtureList() const
 {
     return m_fixtureList;
 }

 inline b2JointEdge* b2Body::GetJointList()
 {
     return m_jointList;
 }

 inline const b2JointEdge* b2Body::GetJointList() const
 {
     return m_jointList;
 }

 inline b2ContactEdge* b2Body::GetContactList()
 {
     return m_contactList;
 }

 inline const b2ContactEdge* b2Body::GetContactList() const
 {
     return m_contactList;
 }

 inline b2Body* b2Body::GetNext()
 {
     return m_next;
 }

 inline const b2Body* b2Body::GetNext() const
 {
     return m_next;
 }

 inline void b2Body::SetUserData(void* data)
 {
     m_userData = data;
 }

 inline void* b2Body::GetUserData() const
 {
     return m_userData;
 }

 inline void b2Body::ApplyForce(const b2Vec2& force, const b2Vec2& point)
 {
     if (m_type != b2_dynamicBody)
     {
         return;
     }

     if (IsAwake() == false)
     {
         SetAwake(true);
     }

     m_force += force;
     m_torque += b2Cross(point - m_sweep.c, force);
 }

 inline void b2Body::ApplyForceToCenter(const b2Vec2& force)
 {
     if (m_type != b2_dynamicBody)
     {
         return;
     }

     if (IsAwake() == false)
     {
         SetAwake(true);
     }

     m_force += force;
 }

 inline void b2Body::ApplyTorque(float32 torque)
 {
     if (m_type != b2_dynamicBody)
     {
         return;
     }

     if (IsAwake() == false)
     {
         SetAwake(true);
     }

     m_torque += torque;
 }

 inline void b2Body::ApplyLinearImpulse(const b2Vec2& impulse, const b2Vec2& point)
 {
     if (m_type != b2_dynamicBody)
     {
         return;
     }

     if (IsAwake() == false)
     {
         SetAwake(true);
     }
     m_linearVelocity += m_invMass * impulse;
     m_angularVelocity += m_invI * b2Cross(point - m_sweep.c, impulse);
 }

 inline void b2Body::ApplyAngularImpulse(float32 impulse)
 {
     if (m_type != b2_dynamicBody)
     {
         return;
     }

     if (IsAwake() == false)
     {
         SetAwake(true);
     }
     m_angularVelocity += m_invI * impulse;
 }

 inline void b2Body::SynchronizeTransform()
 {
     m_xf.q.Set(m_sweep.a);
     m_xf.p = m_sweep.c - b2Mul(m_xf.q, m_sweep.localCenter);
 }

 inline void b2Body::Advance(float32 alpha)
 {
     // 提前新的安全时间. 这个不同步 broad-phase.
     m_sweep.Advance(alpha);
     m_sweep.c = m_sweep.c0;
     m_sweep.a = m_sweep.a0;
     m_xf.q.Set(m_sweep.a);
     m_xf.p = m_sweep.c - b2Mul(m_xf.q, m_sweep.localCenter);
 }

 inline b2World* b2Body::GetWorld()
 {
     return m_world;
 }

 inline const b2World* b2Body::GetWorld() const
 {
     return m_world;
 }

 #endif