实例介绍Cocos2d-x中Box2D物理引擎：HelloBox2D

桃扇骨 2022-08-13 11:40 213阅读 0赞

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。  
    
  
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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：

**\[html\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  \#ifndef \_\_HELLOWORLD\_SCENE\_H\_\_  
2.  \#define \_\_HELLOWORLD\_SCENE\_H\_\_  
3.    
4.    
5.  \#include "cocos2d.h"  
6.  \#include "Box2D/Box2D.h"                                                ①  
7.    
8.    
9.  \#define PTM\_RATIO 32                                                    ②  
10.   
11.   
12. class HelloWorld : public cocos2d::Layer  
13. \{  
14.     b2World\* world;                                                     ③  
15.   
16.   
17. public:  
18.     static cocos2d::Scene\* createScene();  
19.     virtual bool init();    
20.   
21.   
22.     virtual void update(float dt);                                              ④  
23.     virtual bool onTouchBegan(cocos2d::Touch\* touch, cocos2d::Event\* event);            ⑤  
24.   
25.   
26.     CREATE\_FUNC(HelloWorld);  
27.       
28.     void initPhysics();                                                     ⑥  
29.     void addNewSpriteAtPosition(cocos2d::Vec2 p);                               ⑦  
30.   
31.   
32. \};  
33.   
34.   
35. \#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：

**\[html\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  bool HelloWorld::init()  
2.  \{  
3.      if ( !Layer::init() )  
4.      \{  
5.          return false;  
6.      \}  
7.    
8.    
9.      Size visibleSize = Director::getInstance()-**>**getVisibleSize();  
10.     Vec2 origin = Director::getInstance()-**>**getVisibleOrigin();  
11.   
12.   
13.     // 初始化物理引擎  
14.     this-**>**initPhysics();                                                 ①  
15.   
16.   
17.     setTouchEnabled(true);                                                
18.     //设置为单点触摸  
19.     setTouchMode(Touch::DispatchMode::ONE\_BY\_ONE);                            
20.     //开始游戏循环  
21.     scheduleUpdate();                                                   ②  
22.   
23.   
24.     return true;  
25. \}

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：

**\[html\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  void HelloWorld::initPhysics()  
2.  \{  
3.      Size s = Director::getInstance()-**>**getVisibleSize();  
4.        
5.      //重力参数  
6.      b2Vec2 gravity;                                                         ①  
7.      gravity.Set(0.0f, -10.0f);                                              ②  
8.      //创建世界  
9.      world = new b2World(gravity);                                           ③  
10.     // 允许物体是否休眠  
11.     world-**>**SetAllowSleeping(true);                                           ④  
12.     // 开启连续物理测试  
13.     world-**>**SetContinuousPhysics(true);                                       ⑤  
14.       
15.     //地面物体定义  
16.     b2BodyDef groundBodyDef;                                            ⑥  
17.     //左下角  
18.     groundBodyDef.position.Set(0, 0);                                       ⑦  
19.   
20.   
21.     //创建地面物体  
22.     b2Body\* groundBody = world\-**>**CreateBody(&groundBodyDef);                      ⑧  
23.   
24.   
25.     //定义一个有边的形状  
26.     b2EdgeShape groundBox;                                              ⑨  
27.   
28.   
29.     // 底部  
30.     groundBox.Set(b2Vec2(0,0), b2Vec2(s.width/PTM\_RATIO,0));                        ⑩  
31.     //使用夹具固定形状到物体上  
32.     groundBody-**>**CreateFixture(&groundBox,0);                                 ⑪  
33.   
34.   
35.     // 顶部  
36.     groundBox.Set(b2Vec2(0,s.height/PTM\_RATIO),   
37.                     b2Vec2(s.width/PTM\_RATIO,s.height/PTM\_RATIO));                    
38.     groundBody-**>**CreateFixture(&groundBox,0);                                   
39.   
40.   
41.     // 左边  
42.     groundBox.Set(b2Vec2(0,s.height/PTM\_RATIO), b2Vec2(0,0));                           groundBody-**>**CreateFixture(&groundBox,0);                                   
43.   
44.   
45.     // 右边  
46.     groundBox.Set(b2Vec2(s.width/PTM\_RATIO,s.height/PTM\_RATIO),   
47.                         b2Vec2(s.width/PTM\_RATIO,0));                                 
48.     groundBody-**>**CreateFixture(&groundBox,0);                                   
49.   
50.   
51. \}

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), b2Vec2(s.width/PTM\_RATIO,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⑪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：

**\[html\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  void HelloWorld::addNewSpriteAtPosition(Vec2 p)  
2.  \{      
3.      log("Add sprite %0.2f x %02.f",p.x,p.y);  
4.    
5.    
6.      //创建物理引擎精灵对象  
7.      auto sprite = Sprite::create("BoxA2.png");                                  ①  
8.      sprite-**>**setPosition( Vec2( p.x, p.y) );  
9.      this-**>**addChild(sprite);  
10.   
11.   
12.     //物体定义  
13.     b2BodyDef bodyDef;                                                  ②  
14.     bodyDef.type = b2\_dynamicBody;                                          ③  
15.     bodyDef.position.Set(p.x/PTM\_RATIO, p.y/PTM\_RATIO);                         ④  
16.     b2Body \*body = world\-**>**CreateBody(&bodyDef);                              ⑤  
17.     body-**>**SetUserData(sprite);                                               ⑥  
18.   
19.   
20.     // 定义2米见方的盒子形状  
21.     b2PolygonShape dynamicBox;                                          ⑦  
22.     dynamicBox.SetAsBox(1, 1);                                          ⑧  
23.   
24.   
25.     // 夹具定义  
26.     b2FixtureDef fixtureDef;                                                ⑨  
27.     //设置夹具的形状  
28.     fixtureDef.shape = &dynamicBox;                                         ⑩  
29.     //设置密度  
30.     fixtureDef.density = 1.0f;                                              ⑪  
31.     //设置摩擦系数  
32.     fixtureDef.friction = 0.3f;                                             ⑫  
33.     //使用夹具固定形状到物体上    
34.     body-**>**CreateFixture(&fixtureDef);                                        ⑬  
35.   
36.   
37. \}

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⑪行代码fixtureDef.density = 1.0f是设置形状的密度。第⑫行代码fixtureDef.friction = 0.3f是设置摩擦系数，范围是0.0~1.0之间。第⑬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：

**\[html\]**  [view plain][] [copy][view plain]

1.  void HelloWorld::update(float dt)  
2.  \{  
3.      float timeStep = 0.03f;   
4.      int32 velocityIterations = 8;     
5.      int32 positionIterations = 1;     
6.    
7.    
8.      world-**>**Step(timeStep, velocityIterations, positionIterations);  
9.    
10.   
11.     for (b2Body\* b = world\-**>**GetBodyList(); b; b = b\-**>**GetNext())                       ①  
12.     \{  
13.         if (b-**>**GetUserData() != nullptr) \{                                     
14.             Sprite\* sprite = (Sprite\*)b-**>**GetUserData();    
15.             sprite-**>**setPosition( Vec2( b-**>**GetPosition().x \*   
16.                 PTM\_RATIO, b-**>**GetPosition().y \* PTM\_RATIO) );      
17.             sprite-**>**setRotation( -1 \* CC\_RADIANS\_TO\_DEGREES(b-**>**GetAngle()) );  
18.         \}  
19.     \}                                                                           ②  
20. \}

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。

[dHlwZT1mdyZzaXplPTY0MCZzcmM9YUhSMGNDVXpRU1V5UmlVeVJtbHRaeTVpYkc5bkxtTnpaRzR1Ym1WMEpUSkdNakF4TkRFd01EZ3lNREU0TURBd01qST0]: http://yspe2371e4aa7697989.yunshipei.cn/dHlwZT1mdyZzaXplPTY0MCZzcmM9YUhSMGNDVXpRU1V5UmlVeVJtbHRaeTVpYkc5bkxtTnpaRzR1Ym1WMEpUSkdNakF4TkRFd01EZ3lNREU0TURBd01qST0=
[view plain]: http://blog.csdn.net/tonny_guan/article/details/39897127#