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  • 实例介绍Cocos2d-x物理引擎:HelloPhysicsWorld

    我们通过一个实例介绍一下,在Cocos2d-x 3.x中使用物理引擎的开发过程,熟悉这些API的使用。这个实例的运行后的场景,当场景启动后,玩家可以触摸点击屏幕,每次触摸时候,就会在触摸点生成一个新的精灵,精灵的运行是自由落体运动。



    HelloPhysicsWorld实例



    使用物理引擎的一般步骤,如下图所示。



    这个过程与上帝创建世界的过程类似,上帝首先创建了世界,然后为世界指定了边界,否则万物就会掉到世界之外的混沌里去了,最后上帝创建了万物。
    当然这只是一个最基本的步骤,有的时候还需要碰撞检测和使用关节等处理。下面我们就按照这个步骤介绍一下代码部分。首先看一下看HelloWorldScene.h文件,它的代码如下:

    [html] view plaincopy
     
    1. #ifndef __HELLOWORLD_SCENE_H__  
    2. #define __HELLOWORLD_SCENE_H__  
    3.   
    4.   
    5. #include "cocos2d.h"  
    6. USING_NS_CC;  
    7.   
    8.   
    9. class HelloWorld : public cocos2d::Layer  
    10. {  
    11. public:  
    12.     static cocos2d::Scene* createScene();  
    13.   
    14.   
    15.    
    16.     virtual bool init();    
    17.     virtual bool onTouchBegan(cocos2d::Touch* touch, cocos2d::Event* event);            ①  
    18.   
    19.   
    20.     CREATE_FUNC(HelloWorld);  
    21.   
    22.   
    23.     void addNewSpriteAtPosition(Vec2 p);                                    ②  
    24. };  
    25.   
    26.   
    27. #endif // __HELLOWORLD_SCENE_H__  



    上述第①行代码是声明了单点触摸函数onTouchBegan,以便于响应单点触摸事件。第②行代码是定义创建精灵函数,这个函数是在触摸点击位置创建一个精灵对象。
    HelloWorldScene.cpp中创建物理世界,代码如下:

    [html] view plaincopy
     
    1. Scene* HelloWorld::createScene()  
    2. {  
    3.     auto scene = Scene::createWithPhysics();                                    ①  
    4.     scene->getPhysicsWorld()->setDebugDrawMask(PhysicsWorld::DEBUGDRAW_ALL);      ②  
    5.       
    6.     auto layer = HelloWorld::create();  
    7.   
    8.   
    9.     scene->addChild(layer);  
    10.   
    11.   
    12.     return scene;  
    13.   
    14.   
    15. }  



    上述第①行代码Scene::createWithPhysics()语句是创建场景,这个是带物理引擎世界场景,使用createWithPhysics()函数会在场景中进行初始化物理引擎,我们可以通过场景的getPhysicsWorld()函数获取初始化的物理世界(PhysicsWorld)对象。我们也可以根据需要在这里设置物理世界,其中第②行代码设置在物理世界中绘制调试遮罩,这会把物体的形状绘制出来。因为世界中的物体,如果没有与精灵绑定到一起,我们是看不到它的。这主要用于调试,当调试结束后,游戏发布的时候,我们需要把它关闭。关闭绘制调试遮罩的场景如下图所示。



    HelloWorldScene.cpp中指定世界的边界,代码如下:

    [html] view plaincopy
     
    1. bool HelloWorld::init()  
    2. {  
    3.     if ( !Layer::init() )  
    4.     {  
    5.         return false;  
    6.     }  
    7.       
    8.     Size visibleSize = Director::getInstance()->getVisibleSize();  
    9.     Vec2 origin = Director::getInstance()->getVisibleOrigin();  
    10.   
    11.   
    12.     //定义世界的边界  
    13.         auto body = PhysicsBody::createEdgeBox(visibleSize,  
    14.                         PHYSICSBODY_MATERIAL_DEFAULT,5.0f);                     ①  
    15.     auto edgeNode = Node::create();                                         ②  
    16.     edgeNode->setPosition(Vec2(visibleSize.width/2,visibleSize.height/2));               ③  
    17.     edgeNode->setPhysicsBody(body);                                      ④  
    18.     this->addChild(edgeNode);                                            ⑤  
    19.   
    20.   
    21.     setTouchEnabled(true);                                              ⑥  
    22.     //设置为单点触摸  
    23.     setTouchMode(Touch::DispatchMode::ONE_BY_ONE);                          ⑦  
    24.   
    25.   
    26.     return true;  
    27. }  



    上述代码HelloWorld::init是初始化层函数,在这个函数中我们可以指定世界的边界,世界边界也是一个物体,代码第①行PhysicsBody::createEdgeBox是创建物体对象,静态函数createEdgeBox指定世界边界是矩形盒子,createEdgeBox函数的第一个参数指定矩形的大小。第二个参数是设置材质,PHYSICSBODY_MATERIAL_DEFAULT常量是默认材质,材质是由结构体PhysicsMaterial定义的,结构体PhysicsMaterial成员有:density(密度)、friction(磨擦系数)和restitution(弹性系数)。密度可以用来计算物体的质量,密度可以为零或者为正数。摩擦系数经常会设置在0.0~1.0之间,0.0表示没有摩擦力,1.0会产生强摩擦。弹性系数的值通常设置到0.0~1.0之间,0.0表示物体不会弹起,1.0表示物体会完全反弹,即称为弹性碰撞。createEdgeBox函数的第三个参数是设置边的宽度。
    代码第②行是创建边界节点对象,这个节点对象作为世界边界对象,第③行代码是设置节点对象的位置。第④行代码edgeNode->setPhysicsBody(body)是设置与节点相关的物体对象。通过这条语句使得游戏场景中的节点对象(精灵等)与物体关联起来。第⑤行代码是将节点对象添加到层中。
    代码第⑥行setTouchEnabled(true)是使层开始触摸事件支持。第⑦行代码setTouchMode(Touch::DispatchMode::ONE_BY_ONE)是设置触摸模式为单点触摸。
    HelloWorldScene.cpp其他代码如下:

    [html] view plaincopy
     
    1. bool HelloWorld::onTouchBegan(Touch* touch, Event* event)                       ①  
    2. {  
    3.     Vec2 location = touch->getLocation();  
    4.     addNewSpriteAtPosition(location);  
    5.     return false;  
    6. }     
    7.   
    8.   
    9. void HelloWorld::addNewSpriteAtPosition(Vec2 p)                                 ②  
    10. {      
    11.     auto sp = Sprite::create("Ball.png");                                       ③  
    12.     sp->setTag(1);                                                       ④  
    13.       
    14.     auto body = PhysicsBody::createCircle(sp->getContentSize().width / 2);               ⑤  
    15.     //auto body = PhysicsBody::createBox(sp->getContentSize());                      ⑥  
    16.     sp->setPhysicsBody(body);                                            ⑦  
    17.     sp->setPosition(p);                                                    
    18.     this->addChild(sp);  
    19. }  



    上述代码第①行是单点触摸时候调用的函数,在这个函数中调用addNewSpriteAtPosition(location)函数,在触摸点创建一个精灵对象。
    第②行代码是定义addNewSpriteAtPosition函数,第③行代码Sprite::create("Ball.png")是创建一个精灵对象,第④行代码sp->setTag(1)是设置精灵的tag属性,在检查碰撞时候可以通过tag属性判断并获得精灵对象。
    第⑤行代码是通过PhysicsBody的静态createCircle函数创建圆圈形状物体。PhysicsBody还有很多类似的create函数,如createBox、createCircle、createPolygon和createEdgePolygon等函数,这些函数与物理形状对应的。这里只详细解释createCircle函数, createCircle函数API如下:
    static PhysicsBody* createCircle(float radius,
    const PhysicsMaterial & material = PHYSICSBODY_MATERIAL_DEFAULT,
    const Vec2 & offset = Vec2::ZERO 
    )
    其中第一个参数radius是设置圆圈的半径,第二参数material是材质,这可以省略,默认值是PHYSICSBODY_MATERIAL_DEFAULT,所以在HelloWorld::init()函数中定义世界的边界时候,PhysicsBody::createEdgeBox语句中的material参数也是可以省略的。第三个参数offset是偏移量,可以省略,默认值是Vec2::ZERO。

    第⑥行代码PhysicsBody::createBox(sp->getContentSize())是创建一个没有边的矩形盒子。第⑦行代码sp->setPhysicsBody(body)是设置与精灵相关的物体对象。

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