<cocos2dx for wp7>使用cocos2dx和BOX2D来制作一个BreakOut（打砖块）游戏（一）

本教程基于子龙山人翻译的cocos2d的IPHONE教程，用cocos2d-x for XNA引擎重写，加上我一些加工制作。教程中大多数文字图片都是原作者和翻译作者子龙山人，还有不少是我自己的理解和加工。感谢原作者的教程和子龙山人的翻译。本教程仅供学习交流之用，切勿进行商业传播。

 

子龙山人翻译的Iphone教程地址：http://www.cnblogs.com/zilongshanren/archive/2011/05/27/2059460.html

Iphone教程原文地址：http://www.raywenderlich.com/475/how-to-create-a-simple-breakout-game-with-box2d-and-cocos2d-tutorial-part-12

程序截图：

 

box2d是一个非常强大的物理引擎库，同时它与cocos2d-x结合非常适合在window phone上面做游戏开发。著名的angry birds，tiny wings都是用box2d写的。你可以用它做好多事情，当然，最好的学习方法就是使用它来创建一个简单的游戏。

　　在这个教程中，我们将一步一步创建一个简单的breakout游戏，完成碰撞检测，篮球反弹物理效果，通过touch拖动paddle（就是上图的白色矩形），以及胜利/失败的场景。

　　如果你还不了解cocos2d-x和box2d，你可能先要读一读《如何使用cocos2d-x制作一个简单的window phone 7游戏》以及《在<cocos2d-x for wp7>在cocos2d-x里面使用BOX2D》这些教程。

　　好了，是时候制作breakout了！

一个永远反弹的球

打开VS2010。新建一个cocos2d-x项目，命名为cocos2dBox2DBreakOutDemo,并且做好相关的DLL复制和添加。做法可以参照《在<cocos2d-x for wp7>在cocos2d-x里面使用BOX2D》。

然后新建一个类添加到Classes。并且命名为BreakoutScene.cs。

并且添加以下空间引用。

 

using cocos2d;
using Box2D.XNA;

现在先在这个文件添加一个类BreakOutLayer，并且使之继承于CCLayer。 

 

        public static double PTM_RATIO = 32.0;
        World world;
        Body groundBody;   
        Fixture bottomFixture;
        Fixture ballFixture;

在这些声明里面第一个声明定义比率。这个比率我们在上一个教程中已经讨论过了，这里就不再啰嗦了。

 

然后重载其init方法。并且修改如下：

 

        public override bool init()
        {
            if (!base.init())
                return false;
            CCSize winSize = CCDirector.sharedDirector().getWinSize();

            CCLabelTTF title = CCLabelTTF.labelWithString("Boxing", "Arial", 24);
            title.position = new CCPoint(winSize.width / 2, winSize.height - 50);
            this.addChild(title);


            //Create the world
            Vector2 gravity = new Vector2(0.0f, 0.0f);
            bool doSleep = true;
            world = new World(gravity, doSleep);

            //Create edges around the entire screen
            BodyDef groundBodyDef = new BodyDef();
            groundBodyDef.position = new Vector2(0, 0);
            groundBody = world.CreateBody(groundBodyDef);
            PolygonShape groundBox = new PolygonShape();
            FixtureDef boxShapeDef = new FixtureDef();
            boxShapeDef.shape = groundBox;
            groundBox.SetAsEdge(new Vector2(0, 0), new Vector2((float)(winSize.width / PTM_RATIO), 0));
            bottomFixture = groundBody.CreateFixture(boxShapeDef);
            groundBox.SetAsEdge(new Vector2(0, 0), new Vector2(0, (float)(winSize.height / PTM_RATIO)));
            groundBody.CreateFixture(boxShapeDef);
            groundBox.SetAsEdge(new Vector2(0, (float)(winSize.height / PTM_RATIO)),
                new Vector2((float)(winSize.width / PTM_RATIO), (float)(winSize.height / PTM_RATIO)));
            groundBody.CreateFixture(boxShapeDef);
            groundBox.SetAsEdge(new Vector2((float)(winSize.width / PTM_RATIO), (float)(winSize.height / PTM_RATIO)),
                new Vector2((float)(winSize.width / PTM_RATIO), 0));
            groundBody.CreateFixture(boxShapeDef);
            return true;
        }

好，这个代码和我们上一个教程中，为整个屏幕创建一个盒子边界差不多。然后，这一次，我们把重力设置为0，因为，在我们的breakout游戏中，我们并不需要重力！注意，我们存储了底部的fixture的一个指针，以方便后面使用（在后面的教程中，我们将用来追踪什么时候篮球与顶部相碰撞了）。

 

现在，下载我制作的篮球图片，并且添加到Content工程的images文件夹中，让我们往场景里面添加一个精灵吧。紧接着上面的代码，加入下面的代码片段：

 

            //Create sprite and add it to the layer
            CCSprite ball = CCSprite.spriteWithFile(@"images/Ball");
            ball.position = new CCPoint(100, 100);
            ball.tag = 1;
            this.addChild(ball);

　　这里没什么疑问，我们已经做过好多次类似的事情了。注意，我们为篮球设置了一个tag标识，后面你会看到，这个tag标记有什么用。

　　接下来，为shape创建一个body：

           //Create ball body 
            BodyDef ballBodyDef = new BodyDef();
            ballBodyDef.type = BodyType.Dynamic;
            ballBodyDef.position = new Vector2((float)(100 / PTM_RATIO), (float)(100 / PTM_RATIO));
            ballBodyDef.userData = ball;
            Body ballBody = world.CreateBody(ballBodyDef);

            //Create circle shape
            CircleShape circle = new CircleShape();
            circle._radius = (float)(26.0 / PTM_RATIO);

            //Create shape definition and add to body
            FixtureDef ballShapeDef = new FixtureDef();
            ballShapeDef.shape = circle;
            ballShapeDef.density = 1.0f;
            ballShapeDef.friction = 0.0f;
            ballShapeDef.restitution = 1.0f;
            ballFixture = ballBody.CreateFixture(ballShapeDef);
 

　　这个看起来和上一篇教程中的也很像。再巩固一下吧，为了创建一个body对象，我们先要创建一个body定义结构，然后再创建body，接着是shape，再指定fixture结构，最后是创建fixture对象。

　　注意，我们设置这些参数有一点点不一样了：我们把回复力（restitution）设置为1.0，这意味着，我们的球在碰撞的时候，将会是完全弹性碰撞。

　　同时，我们也保存了球的fixture，原因和我们为什么保存屏幕底部的fixture是一样的，后面你就会看到了。

　　更新：注意，我们也把球的摩擦力设置为0.这样可以防止球在碰撞的时候，由于摩擦损失能量，导致来回碰撞的过程中会有一点点偏差。

　　好了，是时候做一些完全不同的事了！紧接上面的代码：

            Vector2 force = new Vector2(10, 10);
            ballBody.ApplyLinearImpulse(force, ballBodyDef.position);

 

　　这里往球上面施加了一个冲力（impulse），这样可以让它初始化的时候朝一个特定的方向运动。

　　最后一件事情，就是在init方法中，增加一个tick调度方法：

this.schedule(tick);

下面是tick方法的实现：

 

        void tick(float dt)
        {
            world.Step(dt, 10, 10);
            for (Body b = world.GetBodyList(); b != null;b = b.GetNext() )
            {
                if (b.GetUserData() != null)
                {
                    CCSprite sprite = (CCSprite)b.GetUserData();
                    sprite.position = new CCPoint((float)(b.GetPosition().X * PTM_RATIO),
                        (float)(b.GetPosition().Y * PTM_RATIO));
                    sprite.rotation = -1 * MathHelper.ToDegrees(b.GetAngle());
                }
            }
        }

当然，这里也和上一个教程中的一样，没有什么特别的。

 

现在，在运行测试之前。还得做些工作。

往BreakOutLayer里面添加一个静态方法来作为初始化层工作。

 

        public static new BreakOutLayer node()
        {
            BreakOutLayer layer = new BreakOutLayer();
            if (layer.init())
            {
                return layer;
            }
            return null;
        }

然后让原来没用动过的BreakOutCCScene类继承于CCScene。并且在其构造函数中添加一个BreakOutLayer。

 

构造函数添加以下代码：

 

            BreakOutLayer layer = BreakOutLayer.node();
            this.addChild(layer);

接着修改AppDelegate这个导演类。找到applicationDidFinishLaunching方法。结尾部分修改如下：

 

 

            // create a scene. it's an autorelease object
            //CCScene pScene = cocos2dBox2DBreakOutDemoScene.scene();
            Classes.BreakoutScene pScene = new Classes.BreakoutScene();
            //run
            pDirector.runWithScene(pScene);

            return true;

 

好了，让我们试一下吧。编译并运行工程，你将会看到一个球无限地在屏幕里面来回弹！----很酷吧！

 

增加 Paddle：

如果没有一个paddle的话，那么就不可能称其为一个breakout游戏。下载http://dl.dbank.com/c0at986ela，并且添加到images文件夹。然后在往BreakOutLayer类中添加下列成员变量：

        Body paddleBody;
        Fixture paddleFixture;        
　　　　　Body paddleBody;
        Fixture paddleFixture;

然后，在init方法中构建paddle body：

  //Create paddle and add it to the layer
            CCSprite paddle = CCSprite.spriteWithFile(@"images/Paddle");
            paddle.position = new CCPoint(winSize.width / 2, 50);
            this.addChild(paddle);

            //Create paddle body
            BodyDef paddleBodyDef = new BodyDef();
            paddleBodyDef.type = BodyType.Dynamic;
            paddleBodyDef.position = new Vector2((float)(winSize.width / 2 / PTM_RATIO), (float)(50 / PTM_RATIO));
            paddleBodyDef.userData = paddle;
            paddleBody = world.CreateBody(paddleBodyDef);

            //Create paddle shape
            PolygonShape paddleShape = new PolygonShape();
            paddleShape.SetAsBox((float)(paddle.contentSize.width / PTM_RATIO / 2), (float)(paddle.contentSize.height / PTM_RATIO / 2));

            //Create shape definition and add to body
            FixtureDef paddleShapeDef = new FixtureDef();
            paddleShapeDef.shape = paddleShape;
            paddleShapeDef.density = 10.0f;
            paddleShapeDef.friction = 0.4f;
            paddleShapeDef.restitution = 0.1f;
            paddleFixture = paddleBody.CreateFixture(paddleShapeDef);

　　我不想花太多的时间解释上面的内容了。因为，和之前的创建篮球的body的过程差不太多。这里只给出不同的地方：

• 当你创建CCSprite的时候，你并不需要指定精灵的大小。如果你传递一个文件名给它，它会自动计算出大小。
• 注意，这里不是使用circle shape了。这一次，我们使用polygon shape。我们使用一个辅助方法来创建shape，当然，其形状是个盒子。
• 我们使用了SetAsBox方法来指定shape相对于body的位置，这个方法在构建复杂的对象的时候比较有用。这里，我们只是让shape在body中间。
• 我把paddle的密度设置得比球要大得多，同时调节了一下其它的参数。（这些参数要靠试，按照真实的高中物理知识去计算，可能得不到）
• 同时，我们存储paddleBody和paddleFixture的引用，为了方便后面使用。

　　如果你编译并运行的话，你将会看到屏幕中间有一个paddle，而且球碰到它将会反弹。

 

　　然后，这还不是很有趣，因为我们还不能移动paddle！

移动Paddle

　　移动paddle需要touch事件，所以先在init方法中允许touch事件：

            this.isTouchEnabled = true;

然后，在BreakOutLayer类中添加下面的成员变量：

MouseJoint mouseJoint = null;

现在，让我们实现touch方法！首先是ccTouchesBegan：

  public override void ccTouchesBegan(List<CCTouch> touches, CCEvent event_)
        {
            if (mouseJoint != null)
                return;
            CCTouch myTouch = touches.FirstOrDefault();
            CCPoint location = myTouch.locationInView(myTouch.view());
            location = CCDirector.sharedDirector().convertToGL(location);
            Vector2 locationWorld = new Vector2((float)(location.x / PTM_RATIO), (float)(location.y / PTM_RATIO));

            if (paddleFixture.TestPoint(locationWorld))
            {
                MouseJointDef md = new MouseJointDef();
                md.bodyA = groundBody;
                md.bodyB = paddleBody;
                md.target = locationWorld;
                md.collideConnected = true;
                md.maxForce = 1000.0f * paddleBody.GetMass();

                mouseJoint = (MouseJoint)world.CreateJoint(md);
                paddleBody.SetAwake(true);
            }
        }
 

　呃，好多新知识！让我们一点一点来讨论。

　　首先，我们把touch坐标转换成coocs2d坐标（convertToGL）然后，再转换成Box2d坐标（locationWorld）。

　　然后，我们使用paddle fixture的一个方法来测试这个touch点是否在fixture内部。

　　如果是的话，我们就创建一个所谓的”鼠标关节“。在Box2d里面，一个鼠标关节用来让一个body朝着一个指定的点移动---在这里个例子中，就是用户点的方向。

　　当你创建一个mouse joint后，你赋值给它两个body。第一个没有被使用，通常都是设置成ground body。第二个，就是你想让它移动的body，在这个例子中就是paddle。

　　接下来，你指定移动的终点---这个例子中就是用户点击的位置。

　　然后，你告诉box2d，但bodyA和bodyB碰撞的时候，把它当成是碰撞，而不是忽略它。这个很重要！因为，我之前没有设置它为ture，结果不行！因此，当我们用鼠标拖动这个paddle的时候，它并不会与屏幕的边界相碰撞，而且有时候，我的paddle直接就飞出屏幕之外了。这个非常非常奇怪，不过我现在知道是为什么了。因为没有设置bodyA和bodyB是可碰撞的。

　　你然后指定移动body的最大的力是多少。如果你减少这个数值的话，paddle body响应鼠标移动时就会慢一些。但是，我们想让paddle快速地响应鼠标的变化。

　　最后，我们把这个关节加入到world中，同时，保存这个指针，因为后面有用。同时，我们还要把body设置成苏醒的（awake）。之所以要这么做，是因为如果body在睡觉的话，那么它就不会响应鼠标的移动！

　　好了，接下来，让我们添加ccTouchesMoved方法：

public override void ccTouchesMoved(List<CCTouch> touches, CCEvent event_)
        {
            if (mouseJoint == null)
                return;
            CCTouch myTouch = touches.FirstOrDefault();
            CCPoint location = myTouch.locationInView(myTouch.view());
            location = CCDirector.sharedDirector().convertToGL(location);
            Vector2 locationWorld = new Vector2((float)(location.x / PTM_RATIO), (float)(location.y / PTM_RATIO));
            mouseJoint.SetTarget(locationWorld);
        }
 

　　这个方法的开头部分和ccTouchesBegan差不多---我们把touch坐标转换成Box2d坐标。唯一的区别就是，我们更新了鼠标关节的目标位置（也就是我们想让paddle移动的位置的）。

　　接下来，我们添加ccTouchesCacelled和ccTouchesEnded方法：

 public override void ccTouchesCancelled(List<CCTouch> touches, CCEvent event_)
        {
            if (mouseJoint != null)
            {
                world.DestroyJoint(mouseJoint);
                mouseJoint = null;
            }    
        }

        public override void ccTouchesEnded(List<CCTouch> touches, CCEvent event_)
        {
            if (mouseJoint != null)
            {
                world.DestroyJoint(mouseJoint);
                mouseJoint = null;
            }
        }
 

　　我们在这些方法中做的只有一件事，就是在我们移动完paddle或者取消移动之后销毁mouse joint。

　　编译并运行，你现在可以用鼠标移动paddle了，同时可以让它与篮球相互碰撞了！

 

　很好。。。不过，等一下，这还不是一个breakout！我们不可以把paddle移动到任何位置，我们只能在屏幕底部左右来回移动它！

限制Paddle的移动

　　我们可以很容易地限制paddle的移动，只需要添加另外一个关节，叫做prismatic joint。这个关节会限制一个body的移动沿着一根指定的轴。

　　因此，我们可以使用这种方法来限制paddle相对于地面移动，也就是说只能沿着x轴移动。

　　让我们看看相关代码。往init方法中加入下列代码：

            //Restrict paddle along the x axis
            PrismaticJointDef jointDef = new PrismaticJointDef();
            Vector2 worldAxis = new Vector2(1.0f, 0.0f);
            jointDef.collideConnected = true;
            jointDef.Initialize(paddleBody, groundBody, paddleBody.GetWorldCenter(), worldAxis);
            world.CreateJoint(jointDef);

 

　　第一件事情就是指定一个沿着x轴的向量。然后，我们需要指定collideConnected为true，因此，我们的球才能够正确的反弹，而不是飞到屏幕之外去。

　　然后，初始化关节，指定paddle和ground两个body，再使用world对象来创建关节！

　　编译并运行，你现在只能沿关x轴方向移动paddle了，这正是我们想要的，不是吧？

完成touch事件

　　现在，你玩一下，可能你会发现，有时候球反弹地特别快，有时候又比较慢。这取决于你是如何控制paddle与球相碰撞的。

　　原作者理论：我第一次尝试去修正这个bug的时候，我通过直接调整球的速度，使用SetLinearVelocity方法。然后，Steve Oldmeadow也指出，这非常不好！它会破坏物理仿真，最好的方法是通过调用SetLinearDamping方法，间接影响速度。因此，现在这个教程就是这个做的。（damping就是阻尼的意思）

　　接下来，在tick方法中添加下列代码，具体位置是在CCSprite sprite = (CCSprite)b.GetUserData();之后：

                   if (sprite.tag == 1)
                    {
                        int maxSpeed = 10;
                        Vector2 velocity = b.GetLinearVelocity();
                        float speed = velocity.Length();

                        if (speed > maxSpeed)
                        {
                            b.SetLinearDamping(0.5f);
                        }
                        else if (speed < maxSpeed)
                        {
                            b.SetLinearDamping(0.0f);
                        }
                    }

　 这里，我们判断sprite的tag，看是否是球的tag。如果是的话，我们就检查它的速度，如果太大的话，就设置它的阻尼为0.5，这样可以让它慢下来。如果对速度啥的还不满意，可以调节maxSpeed，Damping值

　　如果你编译并运行的话，你将会看到一个球以非常适中的速度在屏幕四周来回反弹。

 

本次工程下载：http://dl.dbank.com/c0x042rumn，这只是一部分，第二部分的教程会包含一个完整的breakout的源码。

 <cocos2d-x for wp7>使用cocos2d-x和BOX2D来制作一个BreakOut（打砖块）游戏（二）