cocos2d中使用chipmunk做碰撞检测

1. cocos2d 2.0使用OpenGL ES2.0，早日过渡到OpenGL ES 2.0是大势所趋（1.x和2.0的区别，详见http://www.ityran.com/thread-338-1-1.html）。
2. 目前只有cocos2d 2.0才集成了chipmunk 6，而chipmunk 6相对于5接口上简化了很多，更易使用。

// init chipmunk
cpInitChipmunk();

@interface HelloWorldLayer : CCLayerColor
{
	cpSpace *space_; // strong ref
}
@end


@interface PhysicsSprite : CCSprite
{
	cpShape *shape_;	// strong ref
	cpSpace *space_;	// weak ref
}

-(void) setPhysicsShape:(cpShape *)shape space:(cpSpace *)space;

-(BOOL) dirty
{
	return YES;
}

-(CGAffineTransform) nodeToParentTransform
{
	CGFloat x = shape_->body->p.x;
	CGFloat y = shape_->body->p.y;
	
	if ( !isRelativeAnchorPoint_ ) {
		x += anchorPointInPoints_.x;
		y += anchorPointInPoints_.y;
	}
	
	// Make matrix
	CGFloat c = shape_->body->rot.x;
	CGFloat s = shape_->body->rot.y;
	
	if( ! CGPointEqualToPoint(anchorPointInPoints_,CGPointZero) ){
		x += c*-anchorPointInPoints_.x + -s*-anchorPointInPoints_.y;
		y += s*-anchorPointInPoints_.x + c*-anchorPointInPoints_.y;
	}
	
	// Translate,Rot,anchor Matrix
	transform_ = CGAffineTransformMake( c,s,-s,c,x,y );
	
	return transform_;
}

(void) removeFromParentAndCleanup:(BOOL)cleanup
{
	cpSpaceRemoveBody(space_,shape_->body);
	cpBodyFree(shape_->body);
	
	cpSpaceRemoveShape(space_,shape_);
	cpShapeFree(shape_);
	
	[super removeFromParentAndCleanup:cleanup];
}

-(id) init
{
	if( (self=[super initWithColor:ccc4(166,166,255)])) {
		
		// enable events
		self.isTouchEnabled = YES;
		self.isAccelerometerEnabled = YES;
		
		CGSize s = [[CCDirector sharedDirector] winSize];
		
		// title
		CCLabelTTF *label = [CCLabelTTF labelWithString:@"Touch the screen"
                                                            fontName:@"Marker Felt" fontSize:36];
		label.position = ccp( s.width / 2,s.height - 30);
		[self addChild:label z:0];
		
		// reset button
		[self createResetButton];
		
		// init physics
		[self initPhysics];
		
		[self addNewEmeryAtPosition:ccp(240,160)];
		
		[self scheduleUpdate];
	}
	
	return self;
}

1. 初始化CCLayerColor的颜色，作为背景色。
2. 使图层接受按键相应和重力感应，Demo中并未使用重力感应。
3. 用CCLabelTTF在屏幕上显示一串提示信息。
   
4. 初始化用来复位的reset按钮。
   
5. 初始化物理引擎，后详解。
   
6. 在240，160的位置初始化一个静止不动的emery。
7. 一切初始化完毕，进入更新循环周期。

-(void) initPhysics
{
	//CGSize s = [[CCDirector sharedDirector] winSize];
	
	space_ = cpSpaceNew();
	
	// set to zero
	space_->gravity = ccp(0,0);
	cpSpaceAddCollisionHandler(space_,kTagBulletNode,kTagEmeryNode,begin,NULL,NULL);
}

1. cpSpaceNew创建一个新的物理空间。模板代码有staticBody的初始化，在这里我们不需要墙体防止精灵飞出屏幕，去掉相关代码。
   注：在chipmunk 5.3之前的版本，需要手动创建一个infinite的body，并用cpSpaceAddStaticShape方法加入到sapce中，现在这些繁琐的过程都由chipmunk自行完成。
   
2. gravity是一个矢量，表示重力的方向与大小，要简单地得到匀速直线运动的子弹，把重力设为0会是个简单的方法。
3. 设置碰撞检测回调函数。 cpSpaceAddCollisionHandler的参数很多，按顺序如下：
   
   • c语言的特点，没有self，需要设置当前space，表示在这个空间发生的碰撞。
     
   • 哪个形状和哪个形状发生碰撞。
   • 同上，这2个参数可以一样。
   • 碰撞开始前的回调。
     
   • 碰撞开始时的回调。
     
   • 碰撞结束时的回调。
     
   • 碰撞分离后的回调。
     
   • 传递给回调函数的参数。
     

-(void) addNewEmeryAtPosition:(CGPoint)pos
{
	PhysicsSprite *sprite = [PhysicsSprite spriteWithFile:@"triangle.png" rect:CGRectMake(0,50,50)]; 
	sprite.position = pos;
	sprite.tag = kTagEmeryNode;
	[self addChild:sprite];
	
	int num = 3;
	CGPoint verts[] = {
		ccp(-25,-25),ccp(0,25),ccp(25,};
	
	cpBody *body = cpBodyNew(1.0f,cpMomentForPoly(1.0f,num,verts,CGPointZero));
	
	body->p = pos;
	cpSpaceAddBody(space_,body);
	
	cpShape* shape = cpPolyShapeNew(body,CGPointZero);
	shape->collision_type = kTagEmeryNode;
	shape->data = sprite;
	//shape->e = 0.5f; shape->u = 0.5f;
	cpSpaceAddShape(space_,shape);
	
	[sprite setPhysicsShape:shape space:space_];
}

1. PhysicsSprite创建一个精灵，triangle.png是一个等腰三角形，三角形外的区域是透明色。
   
2. 设置精灵的tag 为 kTagEmeryNode，在demo中并没有实际的用途，不过这是个好习惯，对调试有帮助。
   
3. 接下来是再熟悉不过的addChild了。
   
4. 给多边形shape描点。num定义点的个数，verts按顺序包含每个点的坐标。首先我们得了解下chipmunk有四种shape：圆形，弧形，多边形，方形。分别有不同的函数来创建这些shape并计算他们的惯性值。我们这里只涉及到多边形。点的坐标是以图片的中心为原点，一个像素为一个单位长度，计算出每个点的坐标值。
   
5. cpBodyNew创建一个刚体，参数如下：
   
   • 刚体质量。
     
   • 刚体惯性值。
     
   惯性值的计算使用chipmunk提供的cpMomentForPoly助手函数，参数如下：
   • 刚体质量。
   • 多边形点数量。
   • 多边形点的坐标集。
   • 偏移量，会作用到每个点，设为CGPointZero会让事情简单很多。
     
6. 我们让刚体的坐标和精灵的坐标保存一致。chipmunk的坐标值和cocos2d的坐标值是一样的，不用转换，可直接赋值。
   
7. cpSpaceAddBody把刚体放到物理空间中，它将受到重力作用。还记得吗？我已经把重力设为失重状态。
   
8. 我们还需要为刚体定义至少一个shape，cpPolyShapeNew来完成这项工作，参数如下：
   • 刚体。
   • 多边形点数。
   • 多边形点的坐标集。
   • 偏移量，会作用到每个点，设为CGPointZero会让事情简单很多。
9. shape的collision_type属性，为自定义的一个类型，设为kTagEmeryNode，在设置碰撞回调的时候，我们已经使用了这个值，这里必须设置，否则碰撞回调不会被触发。
   
10. shape的data属性为一个void指针，我们设置为sprite，是为了方便的从shape获取与之对应的精灵。
    
11. cpSpaceAddShape，shape同样需要加入到物理空间中去。
    
12. 最后setPhysicsShape把刚体关联到精灵中去。

static int
begin(cpArbiter *arb,cpSpace *space,void *unused)
{
	// Get pointers to the two bodies in the collision pair and define local variables for them.
	// Their order matches the order of the collision types passed
	// to the collision handler this function was defined for
	CP_ARBITER_GET_SHAPES(arb,a,b);
	
	// additions and removals can't be done in a normal callback.
	// Schedule a post step callback to do it.
	// Use the hook as the key and pass along the arbiter.
	cpSpaceAddPostStepCallback(space,(cpPostStepFunc)postStepRemove,NULL);
	
	// The object is dead,don't process the collision further
	return 0;
}

1. CP_ARBITER_GET_SHAPES取出是哪两个shape发生了碰撞，a，b是emery还是bullet，与之前设置回调函数时的第2，3参数的顺序有关。
   
2. 我们不能直接在begin函数里面释放刚体或者shape，要等chipmunk做完必要的计算后才能释放。cpSpaceAddPostStepCallback用来安全的完成这个步骤。
3. 我们return 0，表示不需要chipmunk处理后面的回调过程了。

static void
postStepRemove(cpSpace *space,cpShape *shape,void *unused)
{
	PhysicsSprite *sprite = shape->data;
	assert(sprite.tag == kTagBulletNode);
	if( sprite ) {
		[sprite removeFromParentAndCleanup:YES];
	}
}

CCScene *s = [CCScene node];
id child = [HelloWorldLayer node];
[s addChild:child];
[[CCDirector sharedDirector] replaceScene: s];

- (void)dealloc
{
	cpSpaceEachBody(space_,spaceBodyCallback,NULL);
	cpSpaceEachShape(space_,spaceShapeCallback,NULL);
	cpSpaceFree( space_ );
	
	[super dealloc];
}

（编辑：李大同）

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