Cocos2D物理引擎box2d基本教程（一）

作者:课课家教育更新于： 2019-03-27 20:21:12

　　相信各位同学对于Cocos2D的物理引擎box2d都不是很熟悉，本篇教程将带你深入了解一下Cocos2D的物理引擎box2d。

　　一、准备工作

　　引入box2d包，在需要使用box2d的文件中加入box2d的头文件;由于box2d是C++编写的，所以要把引入box2d的所有文件后缀名都改为.mm

　　二、box2d中的一些重要参数

　　1、gravity，重力加速度，同现实世界中的g，向量

　　2、shape，形状，形状是有大小的

　　3、density，密度

　　4、friction，摩擦力

　　5、restitution，恢复，此参数用于碰撞，如果两个物体有不同的restitution，box2d总是选择比较大的restitution进行计算

　　6、meter，距离单位，灵活定义你的meter，当对象为0.1至10meters的时候，box2d可以很好的处理它们，

　　三、box2d之hello world

　　让我们先创建一个box2d项目。创建好之后运行：

　　每当我们点击屏幕时，会落下一个小方块，ok，然我们来详细看下生成的代码。

　　-(id) init

　　{

　　// always call "super" init

　　// apple recommends to re-assign "self" with the "super" return value

　　if( (self=[super init])) {

　　// enable touches

　　self.isTouchEnabled = YES;

　　// enable accelerometer

　　self.isAccelerometerEnabled = YES;

　　CGSize screenSize = [CCDirector sharedDirector].winSize;

　　CCLOG(@"Screen width %0.2f screen height %0.2f",screenSize.width,screenSize.height);

　　// Define the gravity vector.

　　b2Vec2 gravity;

　　gravity.Set(0.0f, -10.0f);

　　// Do we want to let bodies sleep?

　　// This will speed up the physics simulation

　　bool doSleep = true;

　　// Construct a world object, which will hold and simulate the rigid bodies.

　　world = new b2World(gravity, doSleep);

　　world->SetContinuousPhysics(true);

　　// debug Draw functions

　　m_debugDraw = new GLESDebugDraw( PTM_RATIO );

　　world->SetDebugDraw(m_debugDraw);

　　uint32 flags = 0;

　　flags += b2DebugDraw::e_shapeBit;

　　// flags += b2DebugDraw::e_jointBit;

　　// flags += b2DebugDraw::e_aabbBit;

　　// flags += b2DebugDraw::e_pairBit;

　　// flags += b2DebugDraw::e_centerOfMassBit;

　　m_debugDraw->SetFlags(flags);

　　// Define the ground body.

　　b2BodyDef groundBodyDef;

　　groundBodyDef.position.Set(0, 0); // bottom-left corner

　　// Call the body factory which allocates memory for the ground body

　　// from a pool and creates the ground box shape (also from a pool).

　　// The body is also added to the world.

　　b2Body* groundBody = world->CreateBody(&groundBodyDef);

　　// Define the ground box shape.

　　b2PolygonShape groundBox;

　　// bottom

　　groundBox.SetAsEdge(b2Vec2(0,0), b2Vec2(screenSize.width/PTM_RATIO,0));

　　groundBody->CreateFixture(&groundBox,0);

　　// top

　　groundBox.SetAsEdge(b2Vec2(0,screenSize.height/PTM_RATIO), b2Vec2(screenSize.width/PTM_RATIO,screenSize.height/PTM_RATIO));

　　groundBody->CreateFixture(&groundBox,0);

　　// left

　　groundBox.SetAsEdge(b2Vec2(0,screenSize.height/PTM_RATIO), b2Vec2(0,0));

　　groundBody->CreateFixture(&groundBox,0);

　　// right

　　groundBox.SetAsEdge(b2Vec2(screenSize.width/PTM_RATIO,screenSize.height/PTM_RATIO), b2Vec2(screenSize.width/PTM_RATIO,0));

　　groundBody->CreateFixture(&groundBox,0);

　　//Set up sprite

　　CCSpriteBatchNode *batch = [CCSpriteBatchNode batchNodeWithFile:@"blocks.png" capacity:150];

　　[self addChild:batch z:0 tag:kTagBatchNode];

　　[self addNewSpriteWithCoords:ccp(screenSize.width/2, screenSize.height/2)];

　　CCLabelTTF *label = [CCLabelTTF labelWithString:@"Tap screen" fontName:@"Marker Felt" fontSize:32];

　　[self addChild:label z:0];

　　[label setColor:ccc3(0,0,255)];

　　label.position = ccp( screenSize.width/2, screenSize.height-50);

　　[self schedule: @selector(tick:)];

　　}

　　return self;

　　}

　　init方法首先创建了重力加速度，加速度是一个向量，-10是因为加速度朝向y轴负方向。之后创建world以及word的四个边缘，防止物体跑出屏幕。再然后是创建精灵和一个label，然后schedule tick方法

　　创建body的步骤

　　创建fixture步骤

　　知道了这些，让我们来看看如何创建一个box2d世界中的物体

　　-(void) addNewSpriteWithCoords:(CGPoint)p

　　{

　　CCLOG(@"Add sprite %0.2f x %02.f",p.x,p.y);

　　CCSpriteBatchNode *batch = (CCSpriteBatchNode*) [self getChildByTag:kTagBatchNode];

　　//We have a 64x64 sprite sheet with 4 different 32x32 images. The following code is

　　//just randomly picking one of the images

　　int idx = (CCRANDOM_0_1() > .5 ? 0:1);

　　int idy = (CCRANDOM_0_1() > .5 ? 0:1);

　　CCSprite *sprite = [CCSprite spriteWithBatchNode:batch rect:CGRectMake(32 * idx,32 * idy,32,32)];

　　[batch addChild:sprite];

　　sprite.position = ccp( p.x, p.y);

　　// Define the dynamic body.

　　//Set up a 1m squared box in the physics world

　　b2BodyDef bodyDef;

　　bodyDef.type = b2_dynamicBody;

　　bodyDef.position.Set(p.x/PTM_RATIO, p.y/PTM_RATIO);

　　bodyDef.userData = sprite;

　　b2Body *body = world->CreateBody(&bodyDef);

　　// Define another box shape for our dynamic body.

　　b2PolygonShape dynamicBox;

　　dynamicBox.SetAsBox(.5f, .5f);//These are mid points for our 1m box

　　// Define the dynamic body fixture.

　　b2FixtureDef fixtureDef;

　　fixtureDef.shape = &dynamicBox;

　　fixtureDef.density = 1.0f;

　　fixtureDef.friction = 0.3f;

　　body->CreateFixture(&fixtureDef);

　　}

　　可以看到，代码中的步骤跟我们上面的步骤一样，唯一不同的就是多了一个userData，这个属性用来绑定精灵否则你会看到精灵在你点击的地方不动，而一个粉色的方块掉了下去。fixture是相对于body的位置来的

　　下面这段代码相对固定，可以先不管

　　-(void) draw

　　{

　　// Default GL states: GL_TEXTURE_2D, GL_VERTEX_ARRAY, GL_COLOR_ARRAY, GL_TEXTURE_COORD_ARRAY

　　// Needed states: GL_VERTEX_ARRAY,

　　// Unneeded states: GL_TEXTURE_2D, GL_COLOR_ARRAY, GL_TEXTURE_COORD_ARRAY

　　glDisable(GL_TEXTURE_2D);

　　glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);

　　glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

　　world->DrawDebugData();

　　// restore default GL states

　　glEnable(GL_TEXTURE_2D);

　　glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);

　　glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

　　}

　　接下来是tick方法

　　-(void) tick: (ccTime) dt

　　{

　　//It is recommended that a fixed time step is used with Box2D for stability

　　//of the simulation, however, we are using a variable time step here.

　　//You need to make an informed choice, the following URL is useful

　　//http://gafferongames.com/game-physics/fix-your-timestep/

　　int32 velocityIterations = 8;

　　int32 positionIterations = 1;

　　// Instruct the world to perform a single step of simulation. It is

　　// generally best to keep the time step and iterations fixed.

　　world->Step(dt, velocityIterations, positionIterations);

　　//Iterate over the bodies in the physics world

　　for (b2Body* b = world->GetBodyList(); b; b = b->GetNext())

　　{

　　if (b->GetUserData() != NULL) {

　　//Synchronize the AtlasSprites position and rotation with the corresponding body

　　CCSprite *myActor = (CCSprite*)b->GetUserData();

　　myActor.position = CGPointMake( b->GetPosition().x * PTM_RATIO, b->GetPosition().y * PTM_RATIO);

　　myActor.rotation = -1 * CC_RADIANS_TO_DEGREES(b->GetAngle());

　　}

　　}

　　}

　　先说下step方法，velocityIterations和positionIterations这两个参数越大，box2d就能进行更好的模拟，但是性能就会下降，这两个参数你应该自己把握以适合你的游戏。

　　下面的循环是为了让你的sprite与box2d中的对象同步，你可以注释掉这段代码看下效果，你会发现粉方块掉下去了，你的sprite没掉下去。