cocos2dx3.0 使用Physicals代替Box2D和chipmunk

1、   概述

    游戏中模拟真实的世界是个比较麻烦的事情，通常这种事情都是交给物理引擎来做。首屈一指的是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，能够满足简单的物理需求，比如最常用的的碰撞检测等。这些引擎在使用的过程中有个令人讨厌的地方，它们参数太多了。通常为了初始化一个简单的场景要写很多代码。在cocos2d-x 3.0版本中，出现了一个新类族——physicals。它将Box2D或者chipmunk做了一层封装，使我们的上层调用有更友好的接口。它通过宏来切换使用哪种物理引擎，目前的版本只有chipmunk的实现，Box2D的实现没有写，所以手动将宏切换的话是不行的。另外，当前版本还是有bug的，下面会提到，先看效果图吧：

2、 原理分析

    相信大家都对物理引擎的使用有所了解，篇幅有限，一些基本概念就不复述了。如果你曾经用过Box2D或者chipmunk，再使用这套封装，你只会有一种爽到爆的感觉。

    在这个版本中，物理世界的概念被加入到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。相对应的，每一个Sprite中也有body的概念。可以直接将body关联到Sprite上。Listener当然也不需要再弄一套东西来监听，只要注册到场景中就可以了。

    不知你听到这个改动有和感想，反正我是震惊了。

    接下来我们动手做一个吧。

3、创建场景

    首先，运行脚本创建一个新工程：testNewPhy，编译运行确保一切正常。 

    找到 CreateScene函数，更改scene的初始化。

 Scene* HelloWorld::createScene()
 {
     // 'scene' is an autorelease object
     auto scene = Scene::createWithPhysics();
     scene->getPhysicsWorld()->setDebugDraw(true); //此句仅3.0 alpha0 有效
     scene->getPhysicsWorld()->setDebugDrawMask(PhysicsWorld::DEBUGDRAW_ALL);


     // 'layer' is an autorelease object
     auto layer = HelloWorld::create();

     // add layer as a child to scene
     scene->addChild(layer);

     // return the scene
     return scene;
 }

     更改create，创建一个支持物理的世界，打开debugDraw。两行就可以搞定了。

    打开debugDrawMask，两行就可以搞定了。DrawMask参数可以选择打开绘制哪些部分比如，Joint、Shape等等。    

    接下来，我们要将这个World传到Layer中。所以我们在HelloWorld类中加入一个函数。将这个world存起来。 

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

    同时在creatScene创建layer完成后，将这个值设定上。

 // ……
    auto layer = HelloWorld::create();
    layer->setPhyWorld(scene->getPhysicsWorld());
 / ……

    另外，我们更改一下menuItem的响应，来控制debugDraw的绘制：

  此函数已在3.0 alpha1中失效

 <del>void HelloWorld::menuCloseCallback(Object* pSender)
 {
     if(m_world->isDebugDraw())
     {
          m_world->setDebugDraw(false);
     }
     else
     {
         m_world->setDebugDraw(true);
     }
 }
 </del>

    应使用如下函数

 void HelloWorld::menuCloseCallback(Object* pSender)
 {
     if(m_world->getDebugDrawMask() != PhysicsWorld::DEBUGDRAW_NONE)
     {
          m_world->setDebugDrawMask(PhysicsWorld::DEBUGDRAW_NONE);
     }
     else
     {
         m_world->setDebugDrawMask(PhysicsWorld::DEBUGDRAW_ALL);
     }

 }

    

4、创建边界

    创建了物理世界，还要有东西才行。接下来，我们着手创建一个边界。我们可以方便的使用PhysicalsBody的create方法创建自己想要的物体。 

    在init中进行更改： 

 // on "init" you need to initialize your instance
 bool HelloWorld::init()
 {
     //////////////////////////////
     // 1. super init first
     if ( !Layer::init() )
     {
         return false;
     }

     Size visibleSize = Director::getInstance()->getVisibleSize();
     Point origin = Director::getInstance()->getVisibleOrigin();

     /////////////////////////////

     auto edgeSp = Sprite::create();
     auto body = PhysicsBody::createEdgeBox(visibleSize,3); //此句仅3.0 alpha0 有效
         auto body = PhysicsBody::createEdgeBox(visibleSize,PHYSICSBODY_MATERIAL_DEFAULT,3);
         edgeSp->setPosition(Point(visibleSize.width/2,visibleSize.height/2));
         edgeSp->setPhysicsBody(body);this->addChild(edgeSp);edgeSp->setTag(0);
         return true;
 }

    其中，PHYSICSBODY_MATERIAL_DEFAULT宏表示的是创建的Body的默认材质，3是边线宽度。编译运行我们会看到场景边上有红色的边界。

5、添加元素

    我们先将点击响应搭建起来，在init中将touchEnable设置为true，重新onTouchesEnd方法：

 void HelloWorld::onTouchesEnded(const std::vector<Touch*>& touches, Event *event)
 {
     for(auto touch:touches)
     {
         auto location = touch->getLocation();
         addNewSpriteAtPosition(location);
     }
 }

    然后我们来实现addNewSpriteAtPosition函数。关联body与sprite从未如此简单，我们只需创建一个body，创建一个sprite然后将body设置为sprite的body即可。 

 void HelloWorld::addNewSpriteAtPosition(Point p)
 {
     auto sp = Sprite::create("1.png");
     sp->setTag(1);
     auto body = PhysicsBody::createBox(Size(80, 40));
     sp->setPhysicsBody(body);
     sp->setPosition(p);
     this->addChild(sp);
 }

    在这其中，当前版本的cocos2d-x 3.0有一个小问题。关联的时候，并未将body相应的owner设置为对应的sprite，我们需要修改sprite.cpp中的setPhysicsBody这个函数。增加最后一行。此bug已修复

 void Sprite::setPhysicsBody(PhysicsBody* body)
 {
     _physicsBody = body;
     _physicsBody->retain();
     _physicsBody->setPosition(getPosition());
     _physicsBody->setRotation(getRotation());
     _physicsBody->_owner = this;
 }

     编译运行，我们点击屏幕即可动态创建元素了。

6、碰撞检测

    碰撞检测的回调是在world中注册函数来实现的。首先我们在HelloWorld中声明一个变量。并重写OnEnter方法。

    碰撞检测的回调是在Scene中注册Listener来实现的。当有碰撞发生时，就会调用对应的Listener。所有的碰撞都使用EventListenerPhysicsContact类。我们可以通过重写它的onContactBegin、onContactPreSolve、onContactPostSolve、onContactSeperate方法来更改它的行为。

    下面函数已失效

 //声明
 PhysicsContactListener m_listener;

 //实现

 void HelloWorld::onEnter()
 {
     Layer::onEnter();

     m_listener.onContactBegin = [=](const PhysicsContact& contact)
     {
         auto cnt = const_cast<PhysicsContact*>(&contact);

         auto sp = cnt->getShapeA()->getBody()->getOwner();
         int tag = sp->getTag();
         if(tag == 1)
         {
             Texture2D *texture = TextureCache::getInstance()->addImage("2.png");
             sp->setTexture(texture);
         }

         sp = cnt->getShapeB()->getBody()->getOwner();
         tag = sp->getTag();
         if(tag == 1)
         {
             Texture2D *texture = TextureCache::getInstance()->addImage("1.png");
             sp->setTexture(texture);
         }
         return true;
     };
     m_world->registerContactListener(&m_listener);
 }

    应使用：

 void HelloWorld::onEnter()
 {
     Layer::onEnter();
     auto listener = EventListenerPhysicsContact::create();
     listener->onContactBegin = [=](EventCustom* event, const PhysicsContact& contact)
     {
         auto sp = (Sprite*)contact.getShapeA()->getBody()->getNode();
         int tag = sp->getTag();
         if(tag == 1)
         {
             Texture2D *texture = TextureCache::getInstance()->addImage("2.png");
             sp->setTexture(texture);
         }

         sp = (Sprite*)contact.getShapeB()->getBody()->getNode();
         tag = sp->getTag();
         if(tag == 1)
         {
             Texture2D *texture = TextureCache::getInstance()->addImage("1.png");
             sp->setTexture(texture);
         }
         return true;
     };
     Director::getInstance()->getEventDispatcher()->addEventListenerWithFixedPriority(listener,10); //第二个参数是优先级，10是随意写的
 }

    其中，我们将listener的onContactBegin方法重写。并通过shape->body->owner的方式来取到sprite。更改它的显示。最后将listener注册到m_world中。

    编译运行，然后点击menuItem，将debugDrow关闭，即可。

7、总结

    通过创建一个支持Physicals的场景，来创建物理系统。将body创建出来，并调用sprite的setPhysicsBody来为一个sprite设定body。通过PhysicsContactListener来创建一个Listener并通过registerContactListener将其注册，来处理碰撞。

 

    Demo下载：http://download.csdn.net/detail/fansongy/6502401

    Demo 下载（3.0 alpha1版本）：http://download.csdn.net/detail/fansongy/6652089

    本篇博客出自阿修罗道，转载请注明出处，禁止用于商业用途：http://blog.csdn.net/fansongy/article/details/14142323