实例介绍Cocos2d-x中Box2D物理引擎：HelloBox2D

发布时间：2020-12-14 19:08:37 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：我们通过一个实例介绍一下，在Cocos2d-x 3.x中使用Box2D物理引擎的开发过程，熟悉这些API的使用。这个实例运行后的场景如图所示，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，精灵的运行自由落体运动。 HelloBox2D实

我们通过一个实例介绍一下，在Cocos2d-x 3.x中使用Box2D物理引擎的开发过程，熟悉这些API的使用。这个实例运行后的场景如图所示，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，精灵的运行自由落体运动。

HelloBox2D实例

使用Box2D引擎进行开发过程，如图12-15所示。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] 
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 #ifndef__HELLOWORLD_SCENE_H__
 #define__HELLOWORLD_SCENE_H__
 
 
 #include"cocos2d.h"
 #include"Box2D/Box2D.h"①
 #definePTM_RATIO32②
 classHelloWorld:publiccocos2d::Layer
 {
 b2World*world;③
 public:
 staticcocos2d::Scene*createScene();
 virtualboolinit();
 virtualvoidupdate(floatdt);④
 virtualboolonTouchBegan(cocos2d::Touch*touch,cocos2d::Event*event);⑤
 CREATE_FUNC(HelloWorld);
 voidinitPhysics();⑥
 voidaddNewSpriteAtPosition(cocos2d::Vec2p);⑦
 };
 #endif//__HELLOWORLD_SCENE_H__

上述第①行代码#include "Box2D/Box2D.h"是引入使用Box2D引擎需要头文件。第②行代码#define PTM_RATIO 32是定义宏PTM_RATIO，PTM_RATIO是屏幕上多少像素为1米，32表示屏幕上32像素表示1米，在Box2D中单位使用MKS公制系统，即：长度单位采用米，质量单位采用千克，时间单位采用秒。
代码第③行world是声明物理世界b2World成员变量。第④行代码是游戏循环函数。第⑤行代码是触摸点击响应函数。第⑥行代码是声明初始化物理引擎函数initPhysics。第⑦行是声明addNewSpriteAtPosition函数，是在触摸点创建一个精灵对象。
HelloWorldScene.cpp中HelloWorld::init()函数代码如下：
copy

boolHelloWorld::init()

{
if(!Layer::init())
returnfalse;
}
SizevisibleSize=Director::getInstance()->getVisibleSize();
Vec2origin=Director::getInstance()->getVisibleOrigin();
//初始化物理引擎
this->initPhysics();①
setTouchEnabled(true);
//设置为单点触摸
setTouchMode(Touch::DispatchMode::ONE_BY_ONE);
//开始游戏循环
scheduleUpdate();②
returntrue;
}

上述代码第①行调用initPhysics()函数初始化物理引擎。第②行代码scheduleUpdate()是开始游戏循环，一旦开启游戏循环就会回调HelloWorld::update(float dt)函数。
HelloWorldScene.cpp中初始化物理引擎HelloWorld::initPhysics()函数代码如下：
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voidHelloWorld::initPhysics()

Sizes=Director::getInstance()- //重力参数
b2Vec2gravity;①
gravity.Set(0.0f,-10.0f);②
//创建世界
world=newb2World(gravity);③
//允许物体是否休眠
world->SetAllowSleeping(true);④
//开启连续物理测试
>SetContinuousPhysics(true);⑤
//地面物体定义
b2BodyDefgroundBodyDef;⑥
//左下角
groundBodyDef.position.Set(0,0);⑦
//创建地面物体
b2Body*groundBody=world->CreateBody(&groundBodyDef);⑧
//定义一个有边的形状
b2EdgeShapegroundBox;⑨
//底部
groundBox.Set(b2Vec2(0,0),b2Vec2(s.width/PTM_RATIO,0));⑩
//使用夹具固定形状到物体上
groundBody->CreateFixture(&groundBox,0);?
//顶部
b2Vec2(s.width/PTM_RATIO,s.height/PTM_RATIO));
//左边
//右边
groundBox.Set(b2Vec2(s.width/PTM_RATIO,0));
代码第①行b2Vec2 gravity是声明重力变量，b2Vec2是一个二维矢量，它的两个属性为浮点数x和y，表示在x轴和y轴方向的矢量。第②行代码gravity.Set(0.0f,-10.0f)是设置矢量值，其中(0.0f,-10.0f)表示只有重力作用物体，-10.0f表示沿着y轴向下。
第③行代码world = new b2World(gravity)是创建物理世界b2World对象，这里采用了new创建物理世界对象，在C++中new关键字分配内存，释放内存是delete关键字。World是成员变量，需要自己释放成员变量一般是在析构函数中释放，代码如下：
HelloWorld::~HelloWorld()
{
CC_SAFE_DELETE(world);
}
其中CC_SAFE_DELETE(world)是安全释放world变量，CC_SAFE_DELETE宏代表安全释放内存。
第④行代码world->SetAllowSleeping(true)是允许物体睡眠与否，如果允许休眠，可以提高物理世界中物体的处理效率，只有在发生碰撞时才唤醒该对象。
第⑤行代码world->SetContinuousPhysics(true)是开启连续物理测试[ 开启连续物理测试，这是因为计算机只能把一段连续的时间分成许多离散的时间点，再对每个时间点之间的行为进行演算，如果时间点的分割不够细致，速度较快的两个物体碰撞时就可能会产生“穿透”现象，开启连续物理将启用特殊的算法来避免该现象。]。
第⑥行代码是声明形状定义（b2BodyDef）变量。第⑦行代码groundBodyDef.position.Set(0,0)是设置形状的位置。第⑧行代码b2Body* groundBody = world->CreateBody(&groundBodyDef)是通过形状定义变量groundBodyDef创建地面物体。
第⑨行代码是声明一个有边形状定义b2EdgeShape变量，第⑩行代码groundBox.Set(b2Vec2(0,0))是设置有边形状的开始位置(0,0)和结束位置(s.width/PTM_RATIO,0)，s.width/PTM_RATIO是将像素换算成米。第?行代码是使用夹具固定形状到物体上。用类似的函数定义顶部、左边和右边的物体。
HelloWorldScene.cpp中创建精灵HelloWorld::addNewSpriteAtPosition函数代码如下：
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1. log("Addsprite%0.2fx%02.f",p.x,p.y);
2. //创建物理引擎精灵对象
3. autosprite=Sprite::create("BoxA2.png");①
4. sprite->setPosition(Vec2(p.x,p.y));
5. this->addChild(sprite);
6. //物体定义
7. b2BodyDefbodyDef;②
8. bodyDef.type=b2_dynamicBody;③
9. bodyDef.position.Set(p.x/PTM_RATIO,p.y/PTM_RATIO);④
10. b2Body*body=world->CreateBody(&bodyDef);⑤
11. body->SetUserData(sprite);⑥
12. //定义2米见方的盒子形状
13. b2PolygonShapedynamicBox;⑦
14. dynamicBox.SetAsBox(1,1);⑧
15. //夹具定义
16. b2FixtureDeffixtureDef;⑨
17. //设置夹具的形状
18. fixtureDef.shape=&dynamicBox;⑩
19. //设置密度
20. fixtureDef.density=1.0f;?
21. //设置摩擦系数
22. fixtureDef.friction=0.3f;?
23. body->CreateFixture(&fixtureDef);?
24. 上述代码第①行是创建精灵（Sprite）对象，精灵（Sprite）对象与物理引擎物体是没有关系，我们需要在游戏循环函数中更新。
  代码第②行是声明动态物体定义变量，代码第③行bodyDef.type = b2_dynamicBody是设置物体类型为动态物体，物体分为静态和动态物体。第④行代码是设置物体的位置，它的单位是米。第⑤行代码b2Body *body = world->CreateBody(&bodyDef)是创建物体对象。第⑥行代码body->SetUserData(sprite)是将精灵放置到物体的UserData属性中，这样便于我们从物体中获取相关联的物体。
  第⑦行代码b2PolygonShape dynamicBox是声明多边形形状定义变量。第⑧行代码dynamicBox.SetAsBox(1,1)是设置多边形为矩形盒子形状，由于坐标原点在盒子的左下角，SetAsBox是设置盒子的中心为(1,1)，那么这个盒子的就是2米见方的大小。
  第⑨行代码是b2FixtureDef fixtureDef是声明夹具定义变量。第⑩行代码是设置夹具的形状。第?行代码fixtureDef.density = 1.0f是设置形状的密度。第?行代码fixtureDef.friction = 0.3f是设置摩擦系数，范围是0.0~1.0之间。第?行代码body->CreateFixture(&fixtureDef) 是使用夹具固定形状到物体上，这样物体就有了形状。
  HelloWorldScene.cpp中游戏循环函数HelloWorld::update代码如下：
  copy
  1. floattimeStep=0.03f;
  2. int32velocityIterations=8;
  3. int32positionIterations=1;
  4. world->Step(timeStep,velocityIterations,positionIterations);
  5. for(b2Body*b=world->GetBodyList();b;b=b->GetNext())①
  6. if(b->GetUserData()!=nullptr){
  7. Sprite*sprite=(Sprite*)b->GetUserData();
  8. sprite->setPosition(Vec2(b->GetPosition().x*
  9. PTM_RATIO,b->GetPosition().y*PTM_RATIO));
  10. >setRotation(-1*CC_RADIANS_TO_DEGREES(b->GetAngle()));
  11. }②
  12. }
  其中代码①~②这段代码可以同步物理引擎中的物体与精灵位置和状态。
  
  （编辑：李大同）
  
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