cocos2d_x_05_Box2D物理引擎

一、认识Box2D

帮助文档,共69页

二、创建一个物理世界

先导入主头文件

#include <Box2D/Box2D.h>

三、物理世界一览

像素转成米 的比例因子 就是32

三、运动的物体

刚体的类型有三种:动态的、静态的、漂浮的(不受重力影响)

结构体b2BodyDef,构造刚体时,必须指定的、定义一个刚体所需的参数

cocos2d的像素和box2d的世界 长度转换

当box2d中世界长度为10米 为最佳模拟

b2FixtureDef

一个 b2FixtureDef 是依附在刚体 身上的物理特质的属性 

一个刚体 有多个 b2FixtureDef

每一个 b2FixtureDef 又有形状shape、密度、摩擦系数等成员属性

添加一个刚体的三步曲:

通过world创建一个body (参数是一个结构体b2BodyDef)

为body设置Fixture属性 (参数是一个b2FixtureDef结构体)

创建一个精灵,并将其绑定到body的UserData

glview->setDesignResolutionSize

(480,320,ResolutionPolicy::SHOW_ALL)表示:

游戏编写时,按照480*320的屏幕分辨率来的;

当运行在不同的屏幕分辨率下时,

会根据实际的屏幕分辨率 与 编写时的分辨率 的缩放比例因子,进行图像绘制

ResolutionPolicy::SHOW_ALL表示完整显示 界面上的所有元素

即:宽高等比缩放，但缩放比例取宽比和高比之中小的那一个。

四、漂浮的物体 b2_kinematicBody

创建一个漂浮的物体,不受重力影响,向右漂浮动

addRectBody(1,5,b2_kinematicBody);

#pragma mark - 添加一个刚体
// 添加一个静止的或运动的Rect刚体，通过参数type指定,x和y是世界坐标中的位置
void Box2DScene::addRectBody(float x, float y, b2BodyType body_type)
{
    // 1.1 结构体b2BodyDef
    // 每个刚体都有自身的 固有的 必须的 b2BodyDef属性
    b2BodyDef def;
    // 在世界坐标中 的位置:第x米,第y米处
    def.position = b2Vec2(x, y);
    // 设置【b2BodyDef】的 类型 (运动的或静止的或漂浮的)
    def.type = body_type;
    
    // 设置【b2BodyDef】的 线速度 y = 10 ,表示物体向上飞
    if(body_type == b2_dynamicBody){
        // 动态物体  自由落体
        def.linearVelocity = b2Vec2(0, 9.8);
    }else{
        // 漂浮物体  向右飘动
        def.linearVelocity = b2Vec2(1, 0);
    }
    // 设置【b2BodyDef】的 子弹效应 (防止碰撞检测时 由于速度 太快,而失效;如本应反弹,结果陷入地板内)
    // def.bullet = true;
    
    // 1.2 通过调用world的方法,创建一个Body物体
    // 参数 是一个 b2BodyDef,它是构造一个刚体必须的、固有的东东
    // 因为,每个刚体都有自身的 b2BodyDef属性
    b2Body* body = world->CreateBody(&def);
    // *************************************************
    // 2.1 形状分为 圆和多边形
    b2PolygonShape shape;
    shape.SetAsBox(0.5, 0.5);
    // 2.2 一个刚体 有多个 b2FixtureDef
    // 一个 b2FixtureDef 是依附在刚体 身上的物理物质的属性
    // 每一个 b2FixtureDef 又有形状shape、密度、摩擦系数等成员属性
    b2FixtureDef fixtureDef;
    // 每一个 b2FixtureDef都有一个成员shape
    fixtureDef.shape = &shape;
    // 密度
    fixtureDef.density = 1;
    // 摩擦系数
    fixtureDef.friction = 0.3;
    // 为刚体 添加一个 b2FixtureDef
    body->CreateFixture(&fixtureDef);
    // *************************************************
    // 3、创建并添加一个 cocos2d 的精灵
    auto s = Sprite::create();
    // 0.5是物理世界中的精灵大小 单位是 米
    // 即在物理世界中,精灵 是一个1米 * 1米的方块
    s->setTextureRect(Rect(0, 0, 0.5*2*RATIO, 0.5*2*RATIO));
    // 添加到图层Layer
    addChild(s);
    // *************************************************
    // 4、绑定 cocos2d界面上的精灵
    body->SetUserData(s);
    
}

五、静止的物体 如地板

#pragma mark - 添加一个地板
void Box2DScene::addGroundBody()
{
    // 1.1 结构体b2BodyDef
    // 每个刚体都有自身的 固有的 必须的 b2BodyDef属性
    b2BodyDef def;
    // 在世界坐标中 的位置:第x米,第y米处  这个是在
    log("宽:%f",winSize.width);
    // 位置
    def.position = b2Vec2(480/RATIO,0);
    // 设置【b2BodyDef】的 类型 (运动的或静止的或漂浮的)
    def.type = b2_staticBody;
    // 1.2 通过调用world的方法,创建一个Body物体
    // 参数 是一个 b2BodyDef,它是构造一个刚体必须的、固有的东东
    // 因为,每个刚体都有自身的 b2BodyDef属性
    groundBody = world->CreateBody(&def);
    // *************************************************
    // 2.1 形状分为 圆和多边
    b2PolygonShape groundShape;
    // 尺寸: 在物理世界中的 半长和 半宽 多少米
    groundShape.SetAsBox(480/RATIO, 0.5);
    // 2.2 一个刚体 有多个 b2FixtureDef
    // 一个 b2FixtureDef 是依附在刚体 身上的物理物质的属性
    // 每一个 b2FixtureDef 又有形状shape、密度、摩擦系数等成员属性
    b2FixtureDef fixureDef;
    // 形状
    fixureDef.shape = &groundShape;
    // 密度
    fixureDef.density = 1;
    // 摩擦系数
    fixureDef.friction = 0.3;
    groundBody->CreateFixture(&fixureDef);
}

六、物体间的碰撞检测

首先, 设置碰撞检测 的侦听者 为当前Layer

world->SetContactListener(this);

让场景继承 b2ContactListener(实现接口)

实现接口中的方法:

    virtual void BeginContact(b2Contact* contact);

b2Contact类中有一个方法,可以得到刚体:

contact->GetFixtureA()->GetBody()

接口中的方法,固定写法

完整代码

//
//  Box2DScene.h
//  01_cocos2d-x
//
//  Created by beyond on 14-10-5.
//
//

#ifndef ___1_cocos2d_x__Box2DScene__
#define ___1_cocos2d_x__Box2DScene__


#include "cocos2d.h"
// 1、导入物理世界 主头文件
#include <Box2D/Box2D.h>

USING_NS_CC;
// 注意 这儿,继承的是 Layer
// 要想进行碰撞检测,必须 实现接口
class Box2DScene : public cocos2d::Layer,public b2ContactListener
{
private:
    // 2、成员变量：物理世界,参数 指定x和y的重力方向
    b2World *world;
    // 因为 要碰撞检测,所以
    b2Body *groundBody;
    
    // 屏幕尺寸
    Size winSize;

public:
    // c++里面没有id类型, 所以 返回类的实例对象的 指针
    static cocos2d::Scene* createScene();
    // 以下是 不同点：cocos2d-x的 'init' 方法 返回 bool
    // 而cocos2d-iphone 返回 'id' 类型
    virtual bool init();
    // 宏 自动实现 "静态的 create()方法"
    CREATE_FUNC(Box2DScene);
    
    // 4、在时钟方法里,模拟世界的运行 step
    virtual void update(float dt);
    
    // 5、添加一个静止的或运动的Rect刚体，通过参数type指定,x和y是世界坐标中的位置
    void addRectBody(float x,float y,b2BodyType body_type);
    // 6、添加一个地板
    void addGroundBody();
    
    // 7、碰撞检测
    // 接口中的方法,是一个固定定法
    virtual void BeginContact(b2Contact* contact);
    
};



#endif /* defined(___1_cocos2d_x__Box2DScene__) */

//
//  Box2DScene.cpp
//  01_cocos2d-x
//
//  Created by beyond on 14-10-5.
//
//

#include "Box2DScene.h"
// cocos2d 为宽960 * 高640
// box2d世界为宽10米 * 6.67米 (因为10米是比较理想的模拟情况)
// 因此 像素转成米 的比例是 96
// 如果,要把 像素转成米  只要 像素/RATIO
// 如果,要把 米转成像素  只要 米*RATIO  (把物理世界中的刚体 在界面上更新坐标时)
#define RATIO 960.0/10.0f

USING_NS_CC;
Scene* Box2DScene::createScene()
{
    // 'scene' 自动释放
    // 创建一个scene
    auto scene = Scene::create();
    // 'layer' 自动释放
    auto layer = Box2DScene::create();
    // 将图层 添加到场景中
    scene->addChild(layer);
    // 返回 填充好图层的 场景
    return scene;
}

// 在 "init" 方法中，实例化自己要用的精灵对象
bool Box2DScene::init()
{
    // 1. 调用父类的init , cpp 没有super,直接写父类名
    if ( !Layer::init() ) return false;
    // 屏幕尺寸
    winSize = Director::getInstance()->getVisibleSize();
    
    // 2、创建一个物理世界,参数 是x y 方向的重力加速度,负数表示 重力向下
    world = new b2World(b2Vec2(0,-9.8));
    // 设置碰撞检测 的侦听者 为当前Layer
    world->SetContactListener(this);

    // 3、开启时钟方法，在时钟方法中，让世界 向前运行
    scheduleUpdate();
    
    // 4、创建并添加一个运行的物体 RectBody
    // 参数 x 5  y 3,x和y是世界坐标中的位置,类型是 b2_dynamicBody
    addRectBody(5,3,b2_dynamicBody);
    
    // 5、添加一个地板
    addGroundBody();
    
    // 6、创建一个漂浮的物体
    addRectBody(1,5,b2_kinematicBody);
    return true;
}
#pragma mark - 添加一个刚体
// 添加一个静止的或运动的Rect刚体，通过参数type指定,x和y是世界坐标中的位置
void Box2DScene::addRectBody(float x, float y, b2BodyType body_type)
{
    // 1.1 结构体b2BodyDef
    // 每个刚体都有自身的 固有的 必须的 b2BodyDef属性
    b2BodyDef def;
    // 在世界坐标中 的位置:第x米,第y米处
    def.position = b2Vec2(x, y);
    // 设置【b2BodyDef】的 类型 (运动的或静止的或漂浮的)
    def.type = body_type;
    
    // 设置【b2BodyDef】的 线速度 y = 10 ,表示物体向上飞
    if(body_type == b2_dynamicBody){
        // 动态物体  自由落体
        def.linearVelocity = b2Vec2(0, 9.8);
    }else{
        // 漂浮物体  向右飘动
        def.linearVelocity = b2Vec2(1, 0);
    }
    // 设置【b2BodyDef】的 子弹效应 (防止碰撞检测时 由于速度 太快,而失效;如本应反弹,结果陷入地板内)
    // def.bullet = true;
    
    // 1.2 通过调用world的方法,创建一个Body物体
    // 参数 是一个 b2BodyDef,它是构造一个刚体必须的、固有的东东
    // 因为,每个刚体都有自身的 b2BodyDef属性
    b2Body* body = world->CreateBody(&def);
    // *************************************************
    // 2.1 形状分为 圆和多边形
    b2PolygonShape shape;
    shape.SetAsBox(0.5, 0.5);
    // 2.2 一个刚体 有多个 b2FixtureDef
    // 一个 b2FixtureDef 是依附在刚体 身上的物理物质的属性
    // 每一个 b2FixtureDef 又有形状shape、密度、摩擦系数等成员属性
    b2FixtureDef fixtureDef;
    // 每一个 b2FixtureDef都有一个成员shape
    fixtureDef.shape = &shape;
    // 密度
    fixtureDef.density = 1;
    // 摩擦系数
    fixtureDef.friction = 0.3;
    // 为刚体 添加一个 b2FixtureDef
    body->CreateFixture(&fixtureDef);
    // *************************************************
    // 3、创建并添加一个 cocos2d 的精灵
    auto s = Sprite::create();
    // 0.5是物理世界中的精灵大小 单位是 米
    // 即在物理世界中,精灵 是一个1米 * 1米的方块
    s->setTextureRect(Rect(0, 0, 0.5*2*RATIO, 0.5*2*RATIO));
    // 添加到图层Layer
    addChild(s);
    // *************************************************
    // 4、绑定 cocos2d界面上的精灵
    body->SetUserData(s);
    
}
#pragma mark - 添加一个地板
void Box2DScene::addGroundBody()
{
    // 1.1 结构体b2BodyDef
    // 每个刚体都有自身的 固有的 必须的 b2BodyDef属性
    b2BodyDef def;
    // 在世界坐标中 的位置:第x米,第y米处  这个是在
    log("宽:%f",winSize.width);
    // 位置
    def.position = b2Vec2(480/RATIO,0);
    // 设置【b2BodyDef】的 类型 (运动的或静止的或漂浮的)
    def.type = b2_staticBody;
    // 1.2 通过调用world的方法,创建一个Body物体
    // 参数 是一个 b2BodyDef,它是构造一个刚体必须的、固有的东东
    // 因为,每个刚体都有自身的 b2BodyDef属性
    groundBody = world->CreateBody(&def);
    // *************************************************
    // 2.1 形状分为 圆和多边
    b2PolygonShape groundShape;
    // 尺寸: 在物理世界中的 半长和 半宽 多少米
    groundShape.SetAsBox(480/RATIO, 0.5);
    // 2.2 一个刚体 有多个 b2FixtureDef
    // 一个 b2FixtureDef 是依附在刚体 身上的物理物质的属性
    // 每一个 b2FixtureDef 又有形状shape、密度、摩擦系数等成员属性
    b2FixtureDef fixureDef;
    // 形状
    fixureDef.shape = &groundShape;
    // 密度
    fixureDef.density = 1;
    // 摩擦系数
    fixureDef.friction = 0.3;
    groundBody->CreateFixture(&fixureDef);
}

#pragma mark - 时钟方法
void Box2DScene::update(float dt)
{
    // 1、让物理世界 的时间和位置向前迭代
    // 参数:时间差,速度迭代,位置迭代;官方推荐 8和3
    world->Step(dt,8,3);
    
    // 2、取出世界中的所有刚体,改变其位置
    Sprite *s;
    // 链表
    for (b2Body *b = world->GetBodyList(); b; b=b->GetNext()) {
        
        // log("y:%f米",b->GetPosition().y);
        if (b->GetUserData()) {
            // 刚体绑定的 精灵
            s = (Sprite*)b->GetUserData();
            // 更新精灵 在cocos2d中的位置  ; 单位要从米转成像素  只需  米*RATIO 即可
            s->setPosition(b->GetPosition().x*RATIO, b->GetPosition().y*RATIO);
        }
    }
    
    
}
#pragma mark - 碰撞检测
// 接口中的方法,是一个固定定法
void Box2DScene::BeginContact(b2Contact *contact){
    // 碰撞有一方 是地板,则说明 检测到了碰撞
    b2Fixture *A = contact->GetFixtureA();
    b2Body *aBody = A->GetBody();
    b2Fixture *B = contact->GetFixtureB();
    b2Body *bBody = B->GetBody();
    if (aBody == groundBody||bBody == groundBody) {
        log("有物体落在了地板上");
    }
}