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