cocos2dx物理引擎和碰撞检测(一)

废话不多说 直接进入正题！

大家都知道cocos2dx引擎配备的物理引擎Box2D,所以我们现在就开始学习它吧。

如果从游戏的角度来看，物理引擎只是个实时性的动画系统。游戏中存在两种制作动画方式：

(1)静态动画，可称为数据性动画，是指预先准备好动画所需的数据，比如cocos2dx引擎中的动画动作，就是事先准备了动画帧，再逐个播放。

(2)动态动画，可称为实时性动画，是指动态计算出动画所需的数据，根据数据再进行绘图。Box2D引擎就是会动态的计算物理位置，然后再绘制出来。

Box2D物理引擎可以创建的物理世界具备下面3个特点：

(1)物理世界中存在一个重力(可为零)

(2)物理世界可以是一个存在边界的范围（有碰撞效果）

(3)在世界中加入静态和动态物体（具备质量和位置）。它们被用来模拟现实的运动规律

下面对Box2D物理引擎进行一个大体的认识：

1.物理世界（world）

2.刚体（Rigid Bodies）

3.形状（shapes）依附于框架的2D平面几何图形。主要用于物理碰撞的检测

4.框架（Fixtures）是连接物体和形状之间的框架。一个物体可以有多个框架，每个框架可以连接一个形状。它本身存储着物体的质量、密度、摩擦系数，它主要是为了物理引擎的运算考虑

5.关节（Joints）将两个有一定运动自由度（水平、数值、转动）的物体连接起来，具有2个属性：

(1)关节限制：限定了一个关节的运动范围

(2)关节马达：依照关节的自由度来驱动所连接的物体

内存管理机制：

Box2D引擎当中存在一个小型的对象分配器（SOA），命名为b2BlockAllocator。SOA维护了一些不定尺寸并可扩展的内存池。当产生内存分配请求时，SOA会返回一块大小最匹配的内存。当内存块释放之后，他会被回收到池中。这样就可以很有效的提高引擎的运行性能。但是由于Box2D引擎中应用了SOA技术，所以开发展永远也不应该去独立创建一个物体、框架或者关节。那么问题来了，不让创建对象，还怎么使用物理引擎呢？

除了创建之外，开发者可以利用物理世界b2World的对象来分配上述对象。物理世界中提供了创建物体、框架和关节的工厂（factory）。这样做的好处在于使得Box2D引擎并将实现的细节隐藏起来。开发者只需要通过调用简单的函数就可以创建对象，而无需关系内部的细节。

工厂模式：
由于Box2D的内存管理机制，开发者想要创建一个物体b2Body、框架b2Fixture或者关节b2Joint的对象时，就必须调用b2World的工厂函数(factory functions)。工厂模式是来自面向对象编程语言的一种设计模式，是一种有效的对象管理机制。在工厂模式中，所有的对象从出生和消亡都是由工厂类来负责的，它只能创建几种特定的对象。在Box2D引擎中工厂类则是用来创建物体、框架和关节的。下面是创建函数：

//创建物体函数b2Body* b2World::CreateBody(constb2BodyDef* def)//创建框架函数b2Fixture* b2Body::CreateFixture(constb2FixtureDef* def)//创建关节函数b2Joint* b2World::CreateJoint(constb2JointDef* def)销毁函数：//释放物体函数void b2World::DestroyBody(b2Body *body)//释放框架函数void b2Body::DestroyFixtrue(b2Fixtrue* fixtrue)//释放关节函数void b2World::DestroyJoint(b2Joint* joint)

 

数据单位：

Box2d引擎是使用浮点数来进行计算的，其数据单位并不是像素。而我们游戏绘制世界使用的数据单位是像素，那么就存在一个单位转换的问题；一般解决办法是定义一个转换率PIM_RATIO，单位是“像素/米”，以便把物体尺度在cocos2dx和Box2D相互转换。在很多游戏中PIM_RATIO=32。

用户数据：

用户数据是用来连接游戏世界和物理世界的方式，举个例子《愤怒的小鸟》小鸟身上有刚体，并在刚体中添加角色的用户数据，这样构成一个循环引用。如果持有角色就能得到刚体，有刚体就能得到角色。用户数据是可选的，可以放入任何东西，但是要确保一致性。例如如果想在物体中保存精灵对象的指针，那就应该在所有的物体body中都保存精灵对象的指针，不要一个保存精灵对象的指针，一个保存图层对象的指针。