切割Box2D对象(二)
来源:互联网 发布:剑三捏脸数据成男炮哥 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 10:26
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这是用Box2D实现切割效果的第二部分了。在第一部分教程中,我们找到了切割的切入点和切出点,现在该实现真正的切割了。
切割对象,我们只需要三个步骤,马上开始吧!首先找到激光的中心点
在这一步中,我们需要找到激光在对象内部的中心点。换句话说,如果我们认为切入点和起初点之间是激光在对象内部的部分,那么我们必须找到他们的中心点,这对我们下面实现切割过程有很大的帮助。
虽然要修改laserFired函数里面的内容,但这一点实现起来很简单,
package { import Box2D.Dynamics.*; import Box2D.Collision.*; import Box2D.Collision.Shapes.*; import Box2D.Common.Math.*; import flash.display.Sprite; import flash.events.MouseEvent; import flash.events.Event; public class Main extends Sprite { private var world:b2World=new b2World(new b2Vec2(0,10),true); private var worldScale:int=30; private var canvas:Sprite; private var laserSegment:b2Segment; private var drawing:Boolean=false; private var affectedByLaser:Vector.<b2Body>; private var entryPoint:Vector.<b2Vec2>; public function Main() { debugDraw(); addStuff(); canvas = new Sprite(); addChild(canvas); addEventListener(Event.ENTER_FRAME, updateWorld); stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN,mousePressed); stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_MOVE,mouseMoved); stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_UP,mouseReleased); } private function mousePressed(e:MouseEvent):void { drawing=true; laserSegment=new b2Segment(); laserSegment.p1=new b2Vec2(mouseX/worldScale,mouseY/worldScale); } private function mouseMoved(e:MouseEvent):void { if (drawing) { canvas.graphics.clear(); canvas.graphics.lineStyle(1,0xff0000); canvas.graphics.moveTo(laserSegment.p1.x*worldScale,laserSegment.p1.y*worldScale); canvas.graphics.lineTo(mouseX,mouseY); } } private function mouseReleased(e:MouseEvent):void { drawing=false; laserSegment.p2=new b2Vec2(mouseX/worldScale,mouseY/worldScale); } private function debugDraw():void { var debugDraw:b2DebugDraw = new b2DebugDraw(); var debugSprite:Sprite = new Sprite(); addChild(debugSprite); debugDraw.SetSprite(debugSprite); debugDraw.SetDrawScale(worldScale); debugDraw.SetFlags(b2DebugDraw.e_shapeBit|b2DebugDraw.e_jointBit); debugDraw.SetFillAlpha(0.5); world.SetDebugDraw(debugDraw); } private function addStuff():void { var floorBody:b2BodyDef= new b2BodyDef(); floorBody.position.Set(11,16); floorBody.userData=new Object(); var floorShape:b2PolygonShape = new b2PolygonShape(); floorShape.SetAsBox(15,0.5); var floorFixture:b2FixtureDef = new b2FixtureDef(); floorFixture.shape=floorShape; var worldFloor:b2Body=world.CreateBody(floorBody); worldFloor.CreateFixture(floorFixture); // var squareBody:b2BodyDef= new b2BodyDef(); squareBody.position.Set(16,5); var squareShape:b2PolygonShape = new b2PolygonShape(); squareShape.SetAsBox(2.5,2.5); var squareFixture:b2FixtureDef = new b2FixtureDef(); squareFixture.shape=squareShape; var worldSquare:b2Body=world.CreateBody(squareBody); worldSquare.CreateFixture(squareFixture); // var circleVector:Vector.<b2Vec2>=new Vector.<b2Vec2>(); var circleSteps:int=12; var circleRadius:Number=3; for (var i:int=0; i<circleSteps; i++) { circleVector.push(new b2Vec2(circleRadius*Math.cos(2*Math.PI/circleSteps*i),circleRadius*Math.sin(2*Math.PI/circleSteps*i))); } var circleBody:b2BodyDef= new b2BodyDef(); circleBody.position.Set(5,5); var circleShape:b2PolygonShape = new b2PolygonShape(); circleShape.SetAsVector(circleVector,circleSteps); var circleFixture:b2FixtureDef = new b2FixtureDef(); circleFixture.shape=circleShape; var worldCircle:b2Body=world.CreateBody(circleBody); worldCircle.CreateFixture(circleFixture); } private function updateWorld(e:Event):void { world.Step(1/30,10,10); world.ClearForces(); if (laserSegment&&! drawing) { affectedByLaser=new Vector.<b2Body>(); entryPoint=new Vector.<b2Vec2>(); world.RayCast(laserFired,laserSegment.p1,laserSegment.p2); world.RayCast(laserFired,laserSegment.p2,laserSegment.p1); laserSegment=null; } world.DrawDebugData(); } private function laserFired(fixture:b2Fixture,point:b2Vec2,normal:b2Vec2,fraction:Number):Number { var affectedBody:b2Body=fixture.GetBody() var fixtureIndex:int=affectedByLaser.indexOf(affectedBody) if (fixtureIndex==-1) { // 正方向切割的时候仅仅将受影响的body、切入点保存起来,没有绘制任何圆圈 affectedByLaser.push(affectedBody); entryPoint.push(point); } else { // 反方向切割的时候才开始进行真正的圆圈绘制 drawCircle(entryPoint[fixtureIndex],0xff0000); drawCircle(point,0xffff00); var rayCenter:b2Vec2=new b2Vec2((point.x+entryPoint[fixtureIndex].x)/2,(point.y+entryPoint[fixtureIndex].y)/2); drawCircle(rayCenter,0xff8800); } return 1; // 返回1的话会继续切割下一个body,返回0停止切割 } private function drawCircle(origin:b2Vec2,color:Number):void { canvas.graphics.lineStyle(2,color); canvas.graphics.drawCircle(origin.x*worldScale,origin.y*worldScale,5); } }}首先,添加两个新的变量:
16行:affectedByLaser,一个b2Body数组,用来存储被激光切到的刚体。
17行:entryPoint,一个b2Vec2数组,用来存储激光的切入点。
下面我们来仔细看一下laserFired方法(第101~114行)。
现在要做的不单单只是画个圆的事情了,我们需要区分切入点和切出点,用不同的效果来绘制这两个点会对我们有所帮助,持续追踪被影响到的刚体,并找到它内部激光的中心点。
113行:创建一个名为affectedBody的b2Body变量,它表示我们再getBody方法里创建的,切被激光切割的刚体。
114行:创建一个名为fiextureIndex的变量,使用indexOf可以得到affectedBody是否包含在affectedByLaser数组中。
115行:如果fixtureIndex等于-1,表示affectedBody不在affectedByLaser数组中,所以我们可以说,它不是激光切割到的第一个刚体,很明显,我们必须处理切入点。
116~117行:将被切割的刚体和交互点分别存储到affectedByLaser和entryPoint数组中。
118行:如果fixtureIndex不是-1呢?这个表面它不是第一个affectedBody,这对我们来说,包含两种含义:它是一个已存在的切出点,它是被激光切割的刚体。
119行:绘制切入点。
120行:绘制切出点。
121行:切入点和切出点的中心点。
122行:绘制中心点
结果如下:
http://www.emanueleferonato.com/wp-content/uploads/2011/06/Laser4.swf
试着用激光切割对象。
现在刚体被激光完全切割开来,这个激光包含切入点、切出点和中心点。其他情况下,激光与刚体只有一个接触点时,我们认为它没有被切割。
切入点标示为红色、切出点黄色、中心点是橙色。
定义新的多边形顶点
在将刚体切割成两部分之前,我们要知道这个刚体有那些顶点在第一部分中,那些顶点在第二部分中。
怎么实现呢?道理很简单:假设激光是一个坐标轴,那么所有在坐标轴之上的顶点属于第一部分,所有在坐标轴之下的顶点属于第二部分,每个部分都包含切入点和切出点。
laserFired方法更新如下:
private function laserFired(fixture:b2Fixture,point:b2Vec2,normal:b2Vec2,fraction:Number):Number { var affectedBody:b2Body=fixture.GetBody(); var affectedPolygon:b2PolygonShape=fixture.GetShape() as b2PolygonShape; var fixtureIndex:int=affectedByLaser.indexOf(affectedBody); if (fixtureIndex==-1) { affectedByLaser.push(affectedBody); entryPoint.push(point); } else { drawCircle(entryPoint[fixtureIndex],0xff0000); drawCircle(point,0xffff00); var rayCenter:b2Vec2=new b2Vec2((point.x+entryPoint[fixtureIndex].x)/2,(point.y+entryPoint[fixtureIndex].y)/2); var rayAngle:Number=Math.atan2(entryPoint[fixtureIndex].y-point.y,entryPoint[fixtureIndex].x-point.x); drawCircle(rayCenter,0xff8800); var polyVertices:Vector.<b2Vec2>=affectedPolygon.GetVertices(); for (var i:int=0; i<polyVertices.length; i++) { var worldPoint:b2Vec2=affectedBody.GetWorldPoint(polyVertices[i]); var cutAngle:Number=Math.atan2(worldPoint.y-rayCenter.y,worldPoint.x-rayCenter.x)-rayAngle; if (cutAngle<Math.PI*-1) { cutAngle+=2*Math.PI; } if (cutAngle>0&&cutAngle<=Math.PI) { drawCircle(worldPoint,0xffffff); } else { drawCircle(worldPoint,0x000000); } } } return 1;}112行:rayAngle表示激光切割的角度
114行:polyVertices数组存储多边形的所有顶点,这些顶点由GetVertices()方法返回。
115行:遍历所有的顶点,并判断它们分别属于第一部分还是第二部分。
116行:worldPoint(b2Vec2变量)获得顶点的坐标,该坐标由GetWorldPoint方法返回。
117行:代码的核心部分:cutAngle是顶点以激光为坐标轴的相对角度,这个坐标轴可以由切入点和中心点组成。
121~125行:每个顶点根据它的角度分别被标示成了黑色或白色的圆圈。
现在,我们可以看到切割后产生的新顶点了:
http://www.emanueleferonato.com/wp-content/uploads/2011/06/Laser5.swf
试着切割对象,你会看到切割后的顶点被标示成了黑色和白色。
最后,切割对象!
虽然这是最后一步了,但这一步不是最简单,甚至可以说是最难的。我们要管理被切割后的对象。
首先是一些理论。正如你在前面我们完成的效果里看到的,我们可以很轻松的区分出切割后的顶点:一个由白色的顶点和切入点、切出点组成,另一个由黑色顶点和切入点、切出点组成。
代码需要再复杂一点,因为Box2D想让多边形的顶点按顺时针方向排列。很多网站和论坛会告诉你的逆时针方向是错误的,至少对于Box2D和Flash是错误的。
所以算法应该是:白色顶点顺时针排列,再加上切入点和切出点组成一部分,另外一部分由黑色顶点顺时针排列,再加上切入点和切出点组成。注意,在白色和黑色顶点里的切入点和切出点的顺序是反向的。
下面是完整的代码:
package { import Box2D.Dynamics.*; import Box2D.Collision.*; import Box2D.Collision.Shapes.*; import Box2D.Common.Math.*; import flash.display.Sprite; import flash.events.MouseEvent; import flash.events.Event; public class Main extends Sprite { private var world:b2World=new b2World(new b2Vec2(0,10),true); private var worldScale:int=30; private var canvas:Sprite; private var laserSegment:b2Segment; private var drawing:Boolean=false; private var affectedByLaser:Vector.<b2Body>; private var entryPoint:Vector.<b2Vec2>; public function Main() { debugDraw(); addStuff(); canvas = new Sprite(); addChild(canvas); addEventListener(Event.ENTER_FRAME, updateWorld); stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN,mousePressed); stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_MOVE,mouseMoved); stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_UP,mouseReleased); } private function mousePressed(e:MouseEvent):void { drawing=true; laserSegment=new b2Segment(); laserSegment.p1=new b2Vec2(mouseX/worldScale,mouseY/worldScale); } private function mouseMoved(e:MouseEvent):void { if (drawing) { canvas.graphics.clear(); canvas.graphics.lineStyle(1,0xff0000); canvas.graphics.moveTo(laserSegment.p1.x*worldScale,laserSegment.p1.y*worldScale); canvas.graphics.lineTo(mouseX,mouseY); } } private function mouseReleased(e:MouseEvent):void { drawing=false; laserSegment.p2=new b2Vec2(mouseX/worldScale,mouseY/worldScale); } private function debugDraw():void { var debugDraw:b2DebugDraw = new b2DebugDraw(); var debugSprite:Sprite = new Sprite(); addChild(debugSprite); debugDraw.SetSprite(debugSprite); debugDraw.SetDrawScale(worldScale); debugDraw.SetFlags(b2DebugDraw.e_shapeBit|b2DebugDraw.e_jointBit); debugDraw.SetFillAlpha(0.5); world.SetDebugDraw(debugDraw); } private function addStuff():void { var floorBody:b2BodyDef= new b2BodyDef(); floorBody.position.Set(11,16); floorBody.userData=new Object(); var floorShape:b2PolygonShape = new b2PolygonShape(); floorShape.SetAsBox(15,0.5); var floorFixture:b2FixtureDef = new b2FixtureDef(); floorFixture.shape=floorShape; var worldFloor:b2Body=world.CreateBody(floorBody); worldFloor.CreateFixture(floorFixture); // var squareBody:b2BodyDef= new b2BodyDef(); squareBody.position.Set(16,5); var squareShape:b2PolygonShape = new b2PolygonShape(); squareShape.SetAsBox(2.5,2.5); var squareFixture:b2FixtureDef = new b2FixtureDef(); squareFixture.shape=squareShape; var worldSquare:b2Body=world.CreateBody(squareBody); worldSquare.CreateFixture(squareFixture); // var circleVector:Vector.<b2Vec2>=new Vector.<b2Vec2>(); var circleSteps:int=12; var circleRadius:Number=3; for (var i:int=0; i<circleSteps; i++) { circleVector.push(new b2Vec2(circleRadius*Math.cos(2*Math.PI/circleSteps*i),circleRadius*Math.sin(2*Math.PI/circleSteps*i))); } var circleBody:b2BodyDef= new b2BodyDef(); circleBody.position.Set(5,5); var circleShape:b2PolygonShape = new b2PolygonShape(); circleShape.SetAsVector(circleVector,circleSteps); var circleFixture:b2FixtureDef = new b2FixtureDef(); circleFixture.shape=circleShape; var worldCircle:b2Body=world.CreateBody(circleBody); worldCircle.CreateFixture(circleFixture); } private function updateWorld(e:Event):void { world.Step(1/30,10,10); world.ClearForces(); if (laserSegment&&! drawing) { affectedByLaser=new Vector.<b2Body>(); entryPoint=new Vector.<b2Vec2>(); world.RayCast(laserFired,laserSegment.p1,laserSegment.p2); world.RayCast(laserFired,laserSegment.p2,laserSegment.p1); laserSegment=null; } world.DrawDebugData(); } private function laserFired(fixture:b2Fixture,point:b2Vec2,normal:b2Vec2,fraction:Number):Number { var affectedBody:b2Body=fixture.GetBody(); var affectedPolygon:b2PolygonShape=fixture.GetShape() as b2PolygonShape; var fixtureIndex:int=affectedByLaser.indexOf(affectedBody); if (fixtureIndex==-1) { affectedByLaser.push(affectedBody); entryPoint.push(point); } else { var rayCenter:b2Vec2=new b2Vec2((point.x+entryPoint[fixtureIndex].x)/2,(point.y+entryPoint[fixtureIndex].y)/2); var rayAngle:Number=Math.atan2(entryPoint[fixtureIndex].y-point.y,entryPoint[fixtureIndex].x-point.x); var polyVertices:Vector.<b2Vec2>=affectedPolygon.GetVertices(); var newPolyVertices1:Vector.<b2Vec2>=new Vector.<b2Vec2>(); var newPolyVertices2:Vector.<b2Vec2>=new Vector.<b2Vec2>(); var currentPoly:int=0; var cutPlaced1:Boolean=false; var cutPlaced2:Boolean=false; for (var i:int=0; i<polyVertices.length; i++) { var worldPoint:b2Vec2=affectedBody.GetWorldPoint(polyVertices[i]); var cutAngle:Number=Math.atan2(worldPoint.y-rayCenter.y,worldPoint.x-rayCenter.x)-rayAngle; if (cutAngle<Math.PI*-1) { cutAngle+=2*Math.PI; } if (cutAngle>0&&cutAngle<=Math.PI) { if (currentPoly==2) { cutPlaced1=true; newPolyVertices1.push(point); newPolyVertices1.push(entryPoint[fixtureIndex]); } newPolyVertices1.push(worldPoint); currentPoly=1; } else { if (currentPoly==1) { cutPlaced2=true; newPolyVertices2.push(entryPoint[fixtureIndex]); newPolyVertices2.push(point); } newPolyVertices2.push(worldPoint); currentPoly=2; } } if (! cutPlaced1) { newPolyVertices1.push(point); newPolyVertices1.push(entryPoint[fixtureIndex]); } if (! cutPlaced2) { newPolyVertices2.push(entryPoint[fixtureIndex]); newPolyVertices2.push(point); } createSlice(newPolyVertices1,newPolyVertices1.length); createSlice(newPolyVertices2,newPolyVertices2.length); world.DestroyBody(affectedBody); } return 1; } private function findCentroid(vs:Vector.<b2Vec2>, count:uint):b2Vec2 { var c:b2Vec2 = new b2Vec2(); var area:Number=0.0; var p1X:Number=0.0; var p1Y:Number=0.0; var inv3:Number=1.0/3.0; for (var i:int = 0; i < count; ++i) { var p2:b2Vec2=vs[i]; var p3:b2Vec2=i+1<count?vs[int(i+1)]:vs[0]; var e1X:Number=p2.x-p1X; var e1Y:Number=p2.y-p1Y; var e2X:Number=p3.x-p1X; var e2Y:Number=p3.y-p1Y; var D:Number = (e1X * e2Y - e1Y * e2X); var triangleArea:Number=0.5*D; area+=triangleArea; c.x += triangleArea * inv3 * (p1X + p2.x + p3.x); c.y += triangleArea * inv3 * (p1Y + p2.y + p3.y); } c.x*=1.0/area; c.y*=1.0/area; return c; } private function createSlice(vertices:Vector.<b2Vec2>,numVertices:int):void { var centre:b2Vec2=findCentroid(vertices,vertices.length); for (var i:int=0; i<numVertices; i++) { vertices[i].Subtract(centre); } var sliceBody:b2BodyDef= new b2BodyDef(); sliceBody.position.Set(centre.x, centre.y); sliceBody.type=b2Body.b2_dynamicBody; var slicePoly:b2PolygonShape = new b2PolygonShape(); slicePoly.SetAsVector(vertices,numVertices); var sliceFixture:b2FixtureDef = new b2FixtureDef(); sliceFixture.shape=slicePoly; sliceFixture.density=1; var worldSlice:b2Body=world.CreateBody(sliceBody); worldSlice.CreateFixture(sliceFixture); for (i=0; i<numVertices; i++) { vertices[i].Add(centre); } } }}和前面一样,laserFired方法的工作很艰难,将新生产的多边形顶点分别保存到newPolyVertices和newPolyVertices数组中,如112~113行。
117~149行:创建这两个数组保存每一个部分的顶点,是一个”不太聪明”的做法,因为我用了很多没用的变量,所以你可以按照自己的想法修改并优化这部分代码。
不管怎么样,一旦我们创建好了存储顶点的数组,第150和151行会调用createSlice方法(稍后我会解释这个方法),最后删除DestroyBody方法(152行)里切割的刚体。
现在我们来说说createSlice方法,它包含两个参数:存储顶点的数组和这个数组的长度。我在写代码时,意识到这个方法需要两个参数,而且第二个参数可以从第一个参数中获得。
然后第180行的代码用来计算激光的中心点。findCentroid方法与protected类型的ComputeCentroid方法(你可以在b2PolygonShape.as文件中找到这个方法)一样。
第181~183行:找到中心点后,需要将顶点的坐标系由Box2D中的绝对坐标系改为相对于中心点的相对坐标系。
第184~193行:用数组中的定向创建刚体,这个动作由188行的SetAsVector方法完成。
最后,因为新生成的两个刚体共用了两个顶点(切入点和切出点),而且这个两个点都是以引用的形式传递给刚体的,所以我们必须将这两个相对值转换为绝对值(第194~196行)。
全文结束!!!
http://www.emanueleferonato.com/wp-content/uploads/2011/06/Laser6.swf
最后,你可以任意的切割对象了。!
但到这里还没有完全结束,现在我们要去掉调试用的图形,然后给对象添加一些皮肤。稍后我将会向你解释如何实现。最后,请下载本文的所有源代码
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- C++之对象切割
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