cocos2dx-3.0 中的关于物理引擎Box2D与chipmunk

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           http://www.cocos2d-x.org/wiki/Physics

上面这个链接是官方的，我随便翻译了一下，其实大意就是：cocos2dx 3.0(只能确定3.0，不知道后面版本有没有添加)中有两种物理

引擎Box2D与chipmunk，但是官方只封装了chipmunk，并没有封装Box2D，也就是说如果使用Box2D的话，需要直接操作Box2D的API，有

好有坏！简单的看看下面的新特性：

(1) 物理世界被融入到Scene中，即当创建一个场景时，就可以指定这个场景是否使用物理引擎。

(2) Node自带body属性，也就是sprite自带body属性。

(3) Cocos2d-x 3.0对物理引擎的Body(PhysicsBody)，Shape(PhysicsShape)，Contact(PhysicsContact)，Joint    (PhysicsJoint)，

    World(PhysicsWorld)进行了封装抽象，使用更简单。

(4) 更简单的碰撞检测监听EventListenerPhysicsContact。

上面所有的里面都是用使用chipmunk引擎，不管你怎么切换宏。

我本意是学Box2D的物理引擎，目地也就是在cocos2dx中使用物理引擎，这里我简单的把官方的对于cocos2dx使用的物理引擎的方法生

搬过来，但并不打乱我们继续学习cocos2dx中使用Box2D的节奏。

1、创建带物理世界的场景scene

我们来创建一个带物理世界的场景scene，并传递给child layer。

在HelloWorldScene.h中添加如下代码：

private:
    PhysicsWorld* m_world;

public:
    void setPhyWorld(PhysicsWorld* world){ m_world = world;}

在HelloWorldScene.cpp中的createScene方法中添加如下代码：

auto scene = Scene::createWithPhysics();  
scene->getPhysicsWorld()->setDebugDrawMask(PhysicsWorld::DEBUGDRAW_ALL);  
  
auto layer = HelloWorld::create();  
layer->setPhyWorld(scene->getPhysicsWorld());  

1.1、用Scene新的静态工厂方法createWithPhysics()来创建物理世界的scene。

1.2、Scene的getPhysicsWorld()方法用来获取PhysicsWorld实例。

1.3、PhysicsWorld的setDebugDrawMask()方法，在调试物理引擎中是很有用的，它把物理世界中不可见的shape，joint，contact可视

     化。当调试结束，游戏发布的时候，你需要把这个debug开关关闭。

1.4、通过setPhyWorld()方法来传递PhysicsWorld给ChildLayer。一个scene只有一个PhysicsWorld，其下的所有layer共用一个PhysicsWorld实例。

2、创建物理边界

我们知道物理世界中，所有物体受重力的影响。物理引擎提供staticShape创建一个不受重力影响的形状，在Cocos2d-x 2.0中，我们需要了

解物理引擎的staticShape相关的各种参数来完成边界设置。在3.0中，PhysicsShape属于Node的一个属性，要设置PhysicsWorld的属性，都

需要通过一个Node实例来中介传达。下面的代码展示如何创建一个围绕屏幕四周的物理边界：

Size visibleSize = Director::getInstance()->getVisibleSize();  
auto body = PhysicsBody::createEdgeBox(visibleSize, PHYSICSBODY_MATERIAL_DEFAULT, 3);  
auto edgeNode = Node::create();  
edgeNode->setPosition(Point(visibleSize.width/2,visibleSize.height/2));  
edgeNode->setPhysicsBody(body);  
scene->addChild(edgeNode);  

2.1、PhysicsBody包含很多工厂方法，createEdgeBox创建一个矩形边界，参数含义依次是：

     1、 矩形区域大小，这里设置为visibleSize。

     2、 设置材质，可选参数，默认为PHYSICSBODY_MATERIAL_DEFAULT。

     3、 边线宽度，可选参数，默认为1。

2.2、然后我们创建一个Node，把刚才创建的body附加到Node上，并设置好Node的position为屏幕中心点。

2.3、最后，把Node添加到scene。

2.4、Node的addChild方法，在3.0中，有对物理body做处理，它会自动把node的body设置到scene的PhysicsWorld上去。

2.6、PhysicsBody中的工程方法，针对参数设置的body大小，会自动创建对应的PhysicsBody和一个PhysicsShape，

     这也是通常情况下，直接使用物理引擎创建一个body需要做的事情。3.0的Physics integration极大的简化

     了使用物理引擎的代码量。

3、创建受重力作用 sprite

在3.0中创建一个受重力作用的sprite其实不难。示例代码如下：

void HelloWorld::addNewSpriteAtPosition(Point p)  
{  
    auto sprite = Sprite::create("circle.png");  
    sprite->setTag(1);  
    auto body = PhysicsBody::createCircle(sprite->getContentSize().width / 2);  
    sprite->setPhysicsBody(body);  
    sprite->setPosition(p);  
    this->addChild(sprite);  
}  

首先创建一个sprite，然后用PhysicsBody::createCircle创建一个圆形的body附加在sprite上。整个过程和之前创建边界的过程是一致的。

4、碰撞检测

cocos2d-x中，事件派发机制做了重构，所有事件均有事件派发器统一管理。物理引擎的碰撞事件也不例外，下面的代码注册碰撞begin回调函数：

auto contactListener = EventListenerPhysicsContact::create();  
contactListener->onContactBegin = CC_CALLBACK_2(HelloWorld::onContactBegin, this);  
_eventDispatcher->addEventListenerWithSceneGraphPriority(contactListener, this);  

4.1、碰撞检测的所有事件由EventListenerPhysicsContact来监听，创建一个实例，然后设置它的onContactBegin回调函数，CC_CALLBACK_2是

     Cocos2d-x 3.0使用C++ 11的回调函数指针转换助手函数，由于onContactBegin回调有两个参数，所有这里使用CC_CALLBACK_2来做转换。

4.2、_eventDispatcher是基类Node的成员，Layer初始化后就可直接使用。

你还可以使用EventListenerPhysicsContactWithBodies, EventListenerPhysicsContactWithShapes, EventListenerPhysicsContactWithGroup

来监听你感兴趣的两个物体、两个形状，或者某组物体的碰撞事件，但是要注意设置物体碰撞相关的mask值（下面会详细说明），因为物体碰撞

事件在默认情况下是不接收的，即使你创建了相应的EventListener。

PhysicsBody碰撞相关的mask设置和group设置跟Box2D的设置是一致的。

mask设置分为三种：

CategoryBitmask->表示“我是谁”;

ContactTestBitmask-->表示“在我和谁发生碰撞通知我”;

CollisionBitmask-->表示”我和谁发生碰撞“;

如果a->CategoryBitmask & b->CollisionBitmask等于0或者b->CategoryBitmask & a->CollisionBitmask等于0，不发生碰撞，可以看到物体穿越

另一个物体.你可以通过相关的get/set接口来获得或者设置他们。他们是通过逻辑与来进行测试的，当一个物体的CategoryBitmask跟另一个物体的

ContactTestBitmask的逻辑与测试结果不为零时，将会发送相应的事件，否则不发送。而当一个物体的CategoryBitmask跟另一个物体的

CollisionBitmask的逻辑与测试结果不为零时，将会发生碰撞，否则不发生碰撞。注意，在默认情况下CategoryBitmask的值为0xFFFFFFFF，

ContactTestBitmask的值为0x00000000，CollisionBitmask的值为0xFFFFFFFF，也就是说默认情况下所有物体都会发生碰撞但不发送通知。

另一个碰撞相关的设置是group（组），当它大于零时，同组的物体将发生碰撞，当它小于零时，同组的物体不碰撞。注意，当group不为零时，

他将忽略mask的碰撞设置（是否通知的设置依然有效）。在EventListenerPhysicsContact里有四个碰撞回调函数，他们分别是onContactBegin，

onContactPreSolve，onContactPostSolve和onContactSeperate。在碰撞刚发生时，onContactBegin会被调用，并且在此次碰撞中只会被调用

一次。你可以通过返回true或者false来决定物体是否发生碰撞。你可以通过PhysicsContact::setData()来保存自己的数据以便用于后续的碰

撞处理。需要注意的是，当onContactBegin返回flase时，onContactPreSolve和onContactPostSolve将不会被调用，但onContactSeperate必

定会被调用。

onContactPreSolve发生在碰撞的每个step，你可以通过调用PhysicsContactPreSolve的设置函数来改变碰撞处理的一些参数设定，比如弹力，阻力等。

同样你可以通过返回true或者false来决定物体是否发生碰撞。你还可以通过调用PhysicsContactPreSolve::ignore()来跳过后续的onContactPreSolve

和onContactPostSolve回调事件通知（默认返回true）。onContactPostSolve发生在碰撞计算完毕的每个step，你可以在此做一些碰撞的后续处理，比

如摧毁某个物体等。onContactSeperate发生在碰撞结束两物体分离时，同样只会被调用一次。它跟onContactBegin必定是成对出现的，所以你可以在此

摧毁你之前通过PhysicsContact::setData()设置的用户数据。