box2d 重置 重力

引用：http://bbs.9ria.com/forum.php?mod=viewthread&tid=150711

【Box2D系列教程】【导航帖】——拉登大叔出品


今天我们一起来学习自定义刚体重力(修改重力方向或消除重力)。
在Box2D中创建的非静态刚体，默认情况下都会受到重力作用，自然下落。这是我们希望的。不过有些特殊情况，重力反而是我们不想要的，比如在太空环境中，所有的物体都是处于失重状态，这时候就不需要重力了。这种情况应该怎么用Box2D实现呢？

在此要特别感谢Emanuele的Managing multiple gravities with Box2D，我也是从中学习到了接下来要讲的方法。

实现方法有两种：一、加减法抵消重力；二、重置重力。下面我们来详细一下这两种方法。

一、加减法抵消重力

重力也是里的以一种，也有大小和方向。它的方向与y轴一致，所以可以用一个正数表示重力，如：G。那么要消除重力，即受力为0，只要G-G=0就可以了。也就是说，再给刚体施加一个-G的力，负数表示力的方向与y轴相反。

关于对刚体施加里的方法，请参考让刚体听到的——ApplyForce一文。

值得注意的是，重力等于刚体的质量乘以重力加速度，所以在施加外力时，不要忘了乘以刚体的质量b2Body.GetMass()。在下面的效果中，点击鼠标创建一个不受重力影响的刚体：

完整的代码即注释如下：

  1. package
  2. {
  3.     import Box2D.Common.Math.b2Vec2;
  4.     import Box2D.Dynamics.b2Body;
  5.     import Box2D.Dynamics.b2World;
  6.     import flash.display.Sprite;
  7.     import flash.events.Event;
  8.     import flash.events.MouseEvent;
  10.     /**
  11.      * http://www.ladeng6666.com
  12.      * @author ladeng6666
  13.      */
  14.     public class ApplyForce extends Sprite
  15.     {
  16.         private var world:b2World;
  17.         private var debugSprite:Sprite;
  18.         private var body:b2Body;
  20.         public function ApplyForce()
  21.         {
  22.             //创建基本的世界
  23.             world=LDEasyBox2D.createWorld();
  24.             debugSprite=LDEasyBox2D.createDebug(world);
  25.             addChild(debugSprite);
  27.             //创建地面，
  28.             LDEasyBox2D.createWrapWall(world, stage);
  30.             //侦听事件
  31.             addEventListener(Event.ENTER_FRAME, loop);
  32.             stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, onStageMouseDown);
  33.         }
  35.         private function onStageMouseDown(e:MouseEvent):void
  36.         {
  37.             //鼠标按下时，在鼠标位置创建一个刚体
  38.             body = LDEasyBox2D.createCircle(world,mouseX,mouseY,Math.random()*30+10,false);
  39.         }
  41.         private function loop(e:Event):void
  42.         {
  43.             //遍历所有的刚体，并对它们施加一个与重力相等的向上的外力，平衡重力，模拟失重效果
  44.             for (var body:b2Body = world.GetBodyList(); body; body = body.GetNext()) {
  45.                 body.ApplyForce(new b2Vec2(0, -10*body.GetMass()),body.GetWorldCenter());
  47.             }
  48.             //更新Box2D世界
  49.             LDEasyBox2D.updateWorld(world);
  51.         }
  53.     }
  55. }
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效果看起来不错哦。不知道你注意到没有，所有的刚体都是醒着的(Box2D中对于停止运动的刚体，会自动将其设置为睡眠sleep状态，并显示灰色，并且不对其进行物理模拟，以节省CPU开支)。这样CPU的负担并没有降低。

二、重置重力
Box2D中的Dynamics包下有一个b2Island类，类中有一个Solve方法，这方法通过gravity形参对刚体进行重力模拟，代码如下：

  1.             b.m_linearVelocity.x += step.dt * (gravity.x + b.m_invMass * b.m_force.x);
  2.             b.m_linearVelocity.y += step.dt * (gravity.y + b.m_invMass * b.m_force.y);
  3.             b.m_angularVelocity += step.dt * b.m_invI * b.m_torque;
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所谓重置重力，就是在这里动手脚了。要怎么做呢？把这个gravity形参改成我们想要的重力，比如可以像下面的代码，设置为0.

  1.             gravity = new b2Vec2(0, 0);
  2.             b.m_linearVelocity.x += step.dt * (gravity.x + b.m_invMass * b.m_force.x);
  3.             b.m_linearVelocity.y += step.dt * (gravity.y + b.m_invMass * b.m_force.y);
  4.             b.m_angularVelocity += step.dt * b.m_invI * b.m_torque;
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或者我们用了一个更便于重用的方法，在b2Body类添加一个b2Vec2类型的公共属性m_customGravity，然后在b2Island.Solve()方法中，判断是否设置了刚体的m_customGravity属性，如果有，则用m_customGravity进行重力模拟计算。然后我们在创建刚体时，只要设置一下m_customGravity属性就可以轻松重置重力了。

  1.             //2012-7-27
  2.             //added by ladeng6666
  3.             //如果刚体有自定义m_customGravity属性，则用其进行重力模拟计算
  4.             if (b.m_customGravity != null) {
  5.                 LDgravity = b.m_customGravity;
  6.             }else {
  7.                 LDgravity = gravity;
  8.             }
  9.             //用更新后的LDgravity属性进行重力模拟计算
  10.             b.m_linearVelocity.x += step.dt * (LDgravity.x + b.m_invMass * b.m_force.x);
  11.             b.m_linearVelocity.y += step.dt * (LDgravity.y + b.m_invMass * b.m_force.y);
  12.             b.m_angularVelocity += step.dt * b.m_invI * b.m_torque;
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在下面的效果中，点击鼠标创建一个不受重力影响的刚体(当然你可以随意设置customer_gravity属性，让重力向上、向左、向右)。按下键盘空格键，创建一个向上"掉"的矩形刚体。点击刚体，可以进行拖动。


完整的代码和注释如下：

  1. package
  2. {
  3.     import Box2D.Common.Math.b2Vec2;
  4.     import Box2D.Dynamics.b2Body;
  5.     import Box2D.Dynamics.b2World;
  6.     import flash.display.Sprite;
  7.     import flash.events.Event;
  8.     import flash.events.KeyboardEvent;
  9.     import flash.events.MouseEvent;
  10.     import flash.ui.Keyboard;
  12.     /**
  13.      * http://www.ladeng6666.com
  14.      * @author ladeng6666
  15.      */
  16.     public class CustomerGravity extends Sprite
  17.     {
  18.         private var world:b2World;
  19.         private var debugSprite:Sprite;
  20.         private var body:b2Body;
  22.         public function CustomerGravity()
  23.         {
  24.             //创建基本的Box2D世界
  25.             world=LDEasyBox2D.createWorld();
  26.             debugSprite=LDEasyBox2D.createDebug(world);
  27.             addChild(debugSprite);
  28.             LDEasyBox2D.stage = stage;
  30.             //创建地面，
  31.             LDEasyBox2D.createWrapWall(world, stage);
  33.             //侦听事件
  34.             addEventListener(Event.ENTER_FRAME, loop);
  35.             stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, mouseEventHandler);
  36.             stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_UP, mouseEventHandler);
  37.             stage.addEventListener(KeyboardEvent.KEY_DOWN, onStageKeyDown);
  38.         }
  40.         private function onStageKeyDown(e:KeyboardEvent):void
  41.         {
  42.             //当按下键盘空格键时，创建一个重力向上的矩形刚体
  43.             if (e.keyCode == Keyboard.SPACE) {
  44.                 body = LDEasyBox2D.createBox(world,Math.random()*400+50,400,Math.random()*30+10,Math.random()*30+10);
  45.                 body.m_customGravity = new b2Vec2(0, -10);
  46.             }
  47.         }
  49.         private function mouseEventHandler(e:MouseEvent):void
  50.         {
  51.             //鼠标按下时
  52.             if (e.type == MouseEvent.MOUSE_DOWN) {
  53.                 //确认是否点击到刚体
  54.                 var dragBody:b2Body = LDEasyBox2D.getBodyAtMouse(world);
  55.                 if (dragBody != null) {
  56.                     //如果点击到了，则拖动刚体
  57.                     LDEasyBox2D.startDragBody(world, dragBody);
  58.                 }else {
  59.                     //否则创建一个圆形的，不受重力影响的刚体
  60.                     body = LDEasyBox2D.createCircle(world,mouseX,mouseY,Math.random()*30+10,false);
  61.                     body.m_customGravity = new b2Vec2(0, 0);
  62.                 }
  63.             //当鼠标弹起时
  64.             }else if (e.type == MouseEvent.MOUSE_UP) {
  65.                 //停止拖动刚体
  66.                 LDEasyBox2D.stopDragBody(world);
  67.             }
  69.         }
  71.         private function loop(e:Event):void
  72.         {
  73.             //更新Box2D世界
  74.             LDEasyBox2D.updateWorld(world);
  76.         }
  78.     }
  80. }
复制代码


代码重点是在45,61行，看到没有customer_gravity按照我们希望的样子自定义了重力，是不是很好用？

自定义重力可以实现的效果很多，如失重、上升的气球等等，发挥你的想象力，没有什么做不到的。Fighting！

代码中用到了我写的静态类LDEasyBox2D，可以有效的简化代码，具体请参考这里。

<ignore_js_op> OK 2012-09-06 Box2D自定义重力.rar (426.97 KB, 下载次数: 20) 

posted @ 2012-10-18 16:13  镇水古月  阅读(585)  评论(0)  编辑  收藏  举报