Box2D自定义重力

来源：互联网发布：淘宝评价完怎么看五星编辑：程序博客网时间：2024/05/17 03:22

http://www.ladeng6666.com/blog/2012/09/06/box2d%E8%87%AA%E5%AE%9A%E4%B9%89%E9%87%8D%E5%8A%9B/

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Box2D自定义重力

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：

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package
{
    import Box2D.Common.Math.b2Vec2;
    import Box2D.Dynamics.b2Body;
    import Box2D.Dynamics.b2World;
    import flash.display.Sprite;
    import flash.events.Event;
    import flash.events.MouseEvent;
 
    /**
     * http://www.ladeng6666.com
     * @author ladeng6666
     */
    public class ApplyForce extends Sprite
    {
        private var world:b2World;
        private var debugSprite:Sprite;
        private var body:b2Body;
 
        public function ApplyForce()
        {
            //创建基本的世界
            world=LDEasyBox2D.createWorld();
            debugSprite=LDEasyBox2D.createDebug(world);
            addChild(debugSprite);
 
            //创建地面，
            LDEasyBox2D.createWrapWall(world, stage);
 
            //侦听事件
            addEventListener(Event.ENTER_FRAME, loop);
            stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, onStageMouseDown);
        }
 
        private function onStageMouseDown(e:MouseEvent):void
        {
            //鼠标按下时，在鼠标位置创建一个刚体
            body = LDEasyBox2D.createCircle(world,mouseX,mouseY,Math.random()*30+10,false);
        }
 
        private function loop(e:Event):void
        {
            //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
            for (var body:b2Body = world.GetBodyList(); body; body = body.GetNext()) {
                body.ApplyForce(new b2Vec2(0, -10*body.GetMass()),body.GetWorldCenter());
 
            }
            //更新Box2D世界
            LDEasyBox2D.updateWorld(world);
 
        }
 
    }
 
}

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：

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            b.m_linearVelocity.x+=step.dt *(gravity.x+b.m_invMass *b.m_force.x);
            b.m_linearVelocity.y+=step.dt *(gravity.y+b.m_invMass *b.m_force.y);
            b.m_angularVelocity+=step.dt *b.m_invI *b.m_torque;

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.

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            gravity = new b2Vec2(0, 0);
            b.m_linearVelocity.x += step.dt * (gravity.x + b.m_invMass * b.m_force.x);
            b.m_linearVelocity.y += step.dt * (gravity.y + b.m_invMass * b.m_force.y);
            b.m_angularVelocity += step.dt * b.m_invI * b.m_torque;

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。

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            //2012-7-27
            //added by ladeng6666
            //如果刚体有自定义m_customGravity属性，则用其进行重力模拟计算
            if(b.m_customGravity!=null){
                LDgravity=b.m_customGravity;
            }else{
                LDgravity=gravity;
            }
            //用更新后的LDgravity属性进行重力模拟计算
            b.m_linearVelocity.x+=step.dt *(LDgravity.x+b.m_invMass *b.m_force.x);
            b.m_linearVelocity.y+=step.dt *(LDgravity.y+b.m_invMass *b.m_force.y);
            b.m_angularVelocity+=step.dt *b.m_invI *b.m_torque;

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：

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package
{
    importBox2D.Common.Math.b2Vec2;
    importBox2D.Dynamics.b2Body;
    importBox2D.Dynamics.b2World;
    importflash.display.Sprite;
    importflash.events.Event;
    importflash.events.KeyboardEvent;
    importflash.events.MouseEvent;
    importflash.ui.Keyboard;
 
    /**
     * http://www.ladeng6666.com
     * @author ladeng6666
     */
    publicclassCustomerGravityextendsSprite
    {
        privatevarworld:b2World;
        privatevardebugSprite:Sprite;
        privatevarbody:b2Body;
 
        publicfunctionCustomerGravity()
        {
            //创建基本的Box2D世界
            world=LDEasyBox2D.createWorld();
            debugSprite=LDEasyBox2D.createDebug(world);
            addChild(debugSprite);
            LDEasyBox2D.stage=stage;
 
            //创建地面，
            LDEasyBox2D.createWrapWall(world,stage);
 
            //侦听事件
            addEventListener(Event.ENTER_FRAME,loop);
            stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN,mouseEventHandler);
            stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_UP,mouseEventHandler);
            stage.addEventListener(KeyboardEvent.KEY_DOWN,onStageKeyDown);
        }
 
        privatefunctiononStageKeyDown(e:KeyboardEvent):void
        {
            //当按下键盘空格键时，创建一个重力向上的矩形刚体
            if(e.keyCode==Keyboard.SPACE){
                body=LDEasyBox2D.createBox(world,Math.random()*400+50,400,Math.random()*30+10,Math.random()*30+10);
                body.m_customGravity=newb2Vec2(0,-10);
            }
        }
 
        privatefunctionmouseEventHandler(e:MouseEvent):void
        {
            //鼠标按下时
            if(e.type==MouseEvent.MOUSE_DOWN){
                //确认是否点击到刚体
                vardragBody:b2Body=LDEasyBox2D.getBodyAtMouse(world);
                if(dragBody!=null){
                    //如果点击到了，则拖动刚体
                    LDEasyBox2D.startDragBody(world,dragBody);
                }else{
                    //否则创建一个圆形的，不受重力影响的刚体
                    body=LDEasyBox2D.createCircle(world,mouseX,mouseY,Math.random()*30+10,false);
                    body.m_customGravity=newb2Vec2(0,0);
                }
            //当鼠标弹起时
            }elseif(e.type==MouseEvent.MOUSE_UP){
                //停止拖动刚体
                LDEasyBox2D.stopDragBody(world);
            }
 
        }
 
        privatefunctionloop(e:Event):void
        {
            //更新Box2D世界
            LDEasyBox2D.updateWorld(world);
 
        }
 
    }
 
}

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。

源代码下载

标签: as3, Box2D, custom, gravity

0 0