在cocos2d-x 3.0中使用物理引擎

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概述

  在游戏中模拟真实的物理世界是个比较麻烦的，通常都是交给物理引擎来做。比较知名的有Box2D了，它几乎能模拟所有的物理效果，而chipmunk则是个更轻量的引擎等。在Cocos2d-x 2.0中，游戏直接使用物理引擎，引擎提供了一个简单的CCPhysicsSprite，处理了物理引擎的body与CCSprite的关系，而物理引擎的其他要素并没有和引擎对应起来，游戏需要选择直接调用chipmunk或Box2D的api来处理逻辑。然而直接使用物理引擎是比较复杂的，它物理引擎的接口参赛很多，很复杂，而且需要开发人员对物理引擎和Cocos2d-x都很了解，才能把两者融合得很好。 这个情况在3.0中有了改变，全新的Physics integration，把chipmunk和Box2D封装到引擎内部，游戏开发不用关心底层具体是用的哪个物理引擎，不用直接调用物理引擎的接口。 物理引擎和Cocos2d-x进行了深度融合：

• 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。
• Node自带body属性，也就是sprite自带body属性。
• 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。
• 更简单的碰撞检测监听EventListenerPhysicsContact。

创建带物理引擎的游戏工程

  在3.0中创建工程由/tools/project-creator下的create_project.py脚本完成。 默认创建的工程已支持物理引擎，内部启用的是chipmunk。如果你愿意，也可以改为Box2D，但这对游戏开发没有影响。 android修改内部使用Box2D物理引擎，打开projects/youPorjecyName/proj.android/jni/Application.mk. 修改

DCC_ENABLE_CHIPMUNK_INTEGRATION=1

为

DCC_ENABLE_BOX2D_INTEGRATION=1

iOS修改内部使用Box2D物理引擎，修改项目配置中的”Preprocessor Macros”，把

CC_ENABLE_CHIPMUNK_INTEGRATION=1

修改为

CC_ENABLE_BOX2D_INTEGRATION=1

如下图所示： Debug和Release都需要修改。

创建带物理世界的scene

  下面的代码创建带物理世界的scene，并传递给child layer。 在.h文件中添加以下代码

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

在.cpp文件的createScene方法中添加以下代码

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

  Scene类有了新的静态工厂方法，createWithPhysics()，创建带物理世界的scene。 Scene的getPhysicsWorld()方法获取PhysicsWorld实例， 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。 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。

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);

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。

  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。 最后，把Node添加到scene。 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。 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。

创建受重力作用的sprite

   在3.0中创建一个受重力作用的Sprite也很简单。

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。

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);

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

Demo

  你可以在这里获取文章配套Demo：https://github.com/Yangtb/newPhysics.git Demo基于cocos2d-x-3.0alpha1, clone后放到引擎的projects（如果没有自行创建）文件夹下。