本节我们主要讲述在世界中创建形状并添加刚体的过程。

添加刚体

创建刚体

前面我们说过,box2d 中创建刚体、关节的过程类似于堆积木,由形状构成刚体,由刚体构成关节,稍微不同的地方是,这里的形状可以多次使用,其过程: 形状 -> 刚体 -> 关节

这里我们首先创建各种形状,然后创建对应的刚体。

  • 创建圆形
function createBall(world, x, y, r) {
  // 创建圆形定义
  var ballSd = new b2CircleDef();
  ballSd.density = 1.0; // 设置密度
  ballSd.radius = 20; // 设置半径
  ballSd.restitution = 1.0; // 设置弹性
  ballSd.friction = 0; // 设置摩擦因子
  var ballBd = new b2BodyDef(); // 创建刚体定义
  ballBd.AddShape(ballSd); // 添加形状
  ballBd.position.Set(x || 0, y || 0); // 设置位置
  return world.CreateBody(ballBd); // 创建并返回刚体
}
  • 创建矩形
// 创建矩形刚体
function createBox(world, x, y, width, height, userData) {
  var boxSd = new b2BoxDef(); // 创建一个形状Shape,然后设置有关Shape的属性
  boxSd.extents.Set(width || 1200, height || 5); // 设置矩形高、宽
  boxSd.density = 1.0; // 设置矩形的密度
  boxSd.userData = userData; // 传入图片数据
  boxSd.restitution = 0.3; //设置矩形的弹性
  boxSd.friction = 1; //设置矩形的摩擦因子,可以设置为0-1之间任意一个数,0表示光滑,1表示强摩擦

  var boxBd = new b2BodyDef(); // 创建刚体定义
  boxBd.AddShape(boxSd); // 添加形状
  boxBd.position.Set(x || 10, y || 10); // 设置位置
  return world.CreateBody(boxBd); // 创建并返回刚体
}

添加刚体

利用上面创建刚体的函数,我们可以往世界中添加刚体:

var ball1 = createBall(world, 100, 20, 20);
var ball2 = createBall(world, 300, 60, 10);
var box1 = createBox(world, 100, 200, 25, 30, true);
var box2 = createBox(world, 200, 50, 20, 20);

绘制刚体

我们可以通过添加绘制刚体的函数,在绘制世界时调用:

// 从draw_world.js里面引用的绘画功能
function drawShape(shape, context) {
  context.strokeStyle = "#003300";
  context.beginPath();
  switch (shape.m_type) {
    // 绘制圆
    case b2Shape.e_circleShape:
      var circle = shape;
      var pos = circle.m_position;
      var r = circle.m_radius;
      var segments = 16.0;
      var theta = 0.0;
      var dtheta = (2.0 * Math.PI) / segments;
      // 画圆圈
      context.moveTo(pos.x + r, pos.y);
      for (var i = 0; i < segments; i++) {
        var d = new b2Vec2(r * Math.cos(theta), r * Math.sin(theta));
        var v = b2Math.AddVV(pos, d);
        context.lineTo(v.x, v.y);
        theta += dtheta;
      }
      context.lineTo(pos.x + r, pos.y);

      // 画半径
      context.moveTo(pos.x, pos.y);
      var ax = circle.m_R.col1;
      var pos2 = new b2Vec2(pos.x + r * ax.x, pos.y + r * ax.y);
      context.lineTo(pos2.x, pos2.y);
      break;
    // 绘制多边形
    case b2Shape.e_polyShape:
      var poly = shape;
      var tV = b2Math.AddVV(
        poly.m_position,
        b2Math.b2MulMV(poly.m_R, poly.m_vertices[0])
      );
      context.moveTo(tV.x, tV.y);
      for (var i = 0; i < poly.m_vertexCount; i++) {
        var v = b2Math.AddVV(
          poly.m_position,
          b2Math.b2MulMV(poly.m_R, poly.m_vertices[i])
        );
        context.lineTo(v.x, v.y);
      }
      context.lineTo(tV.x, tV.y);
      break;
  }
  context.stroke();
}

我们也可以在其中一个刚体里将图片与刚体结合:

//绘画功能
function drawWorld(world, context) {
  for (var j = world.m_jointList; j; j = j.m_next) {
    // 绘制关节
    // drawJoint(j, context);
  }
  for (var b = world.m_bodyList; b != null; b = b.m_next) {
    for (var s = b.GetShapeList(); s != null; s = s.GetNext()) {
      if (s.GetUserData() != undefined) {
        // 使用数据包括图片
        var img = s.GetUserData();

        // 图片的长和宽
        var x = s.GetPosition().x;
        var y = s.GetPosition().y;
        var topleftX = -img.clientWidth / 2;
        var topleftY = -img.clientHeight / 2;

        context.save();
        context.translate(x, y);
        context.rotate(s.GetBody().GetRotation());
        context.drawImage(img, topleftX, topleftY);
        context.restore();
      }
      drawShape(s, context);
    }
  }
}

完整代码

var canvas;
var ctx;
var canvasWidth;
var canvasHeight;

var world;

// 我们将创建世界封装至createWorld函数内
function createWorld() {
  // 世界的大小
  var worldAABB = new b2AABB();
  worldAABB.minVertex.Set(-4000, -4000);
  worldAABB.maxVertex.Set(4000, 4000);

  //定义重力
  var gravity = new b2Vec2(0, 300);

  // 是否休眠
  var doSleep = false;

  // 最终创建世界
  var world = new b2World(worldAABB, gravity, doSleep);

  return world;
}

//绘画功能
function drawWorld(world, context) {
  for (var j = world.m_jointList; j; j = j.m_next) {
    // 绘制关节
    // drawJoint(j, context);
  }
  for (var b = world.m_bodyList; b != null; b = b.m_next) {
    for (var s = b.GetShapeList(); s != null; s = s.GetNext()) {
      if (s.GetUserData() != undefined) {
        // 使用数据包括图片
        var img = s.GetUserData();

        // 图片的长和宽
        var x = s.GetPosition().x;
        var y = s.GetPosition().y;
        var topleftX = -img.clientWidth / 2;
        var topleftY = -img.clientHeight / 2;

        context.save();
        context.translate(x, y);
        context.rotate(s.GetBody().GetRotation());
        context.drawImage(img, topleftX, topleftY);
        context.restore();
      }
      drawShape(s, context);
    }
  }
}

// 创建圆形刚体
function createBall(world, x, y, r) {
  // 创建圆形定义
  var ballSd = new b2CircleDef();
  ballSd.density = 1.0; // 设置密度
  ballSd.radius = 20; // 设置半径
  ballSd.restitution = 1.0; // 设置弹性
  ballSd.friction = 0; // 设置摩擦因子
  var ballBd = new b2BodyDef(); // 创建刚体定义
  ballBd.AddShape(ballSd); // 添加形状
  ballBd.position.Set(x || 0, y || 0); // 设置位置
  return world.CreateBody(ballBd); // 创建并返回刚体
}

// 创建矩形刚体
function createBox(world, x, y, width, height, userData) {
  var boxSd = new b2BoxDef(); //创建一个形状Shape,然后设置有关Shape的属性
  boxSd.extents.Set(width || 1200, height || 5); //设置矩形高、宽
  boxSd.density = 1.0;
  boxSd.userData = userData;
  boxSd.restitution = 0.3; //设置矩形的弹性
  boxSd.friction = 1; //设置矩形的摩擦因子,可以设置为0-1之间任意一个数,0表示光滑,1表示强摩擦

  var boxBd = new b2BodyDef(); // 创建刚体定义
  boxBd.AddShape(boxSd); // 添加形状
  boxBd.position.Set(x || 10, y || 10); // 设置位置
  return world.CreateBody(boxBd); // 创建并返回刚体
}

// 定义step函数,用于游戏的迭代运行
function step() {
  // 模拟世界
  world.Step(1.0 / 60, 1);
  // 清除画布
  ctx.clearRect(0, 0, canvasWidth, canvasHeight);
  // 重新绘制
  drawWorld(world, ctx);

  // 再次刷新
  setTimeout(step, 10);
  console.log("step...");
}

// 从draw_world.js里面引用的绘画功能
function drawShape(shape, context) {
  context.strokeStyle = "#003300";
  context.beginPath();
  switch (shape.m_type) {
    // 绘制圆
    case b2Shape.e_circleShape:
      var circle = shape;
      var pos = circle.m_position;
      var r = circle.m_radius;
      var segments = 16.0;
      var theta = 0.0;
      var dtheta = (2.0 * Math.PI) / segments;
      // 画圆圈
      context.moveTo(pos.x + r, pos.y);
      for (var i = 0; i < segments; i++) {
        var d = new b2Vec2(r * Math.cos(theta), r * Math.sin(theta));
        var v = b2Math.AddVV(pos, d);
        context.lineTo(v.x, v.y);
        theta += dtheta;
      }
      context.lineTo(pos.x + r, pos.y);

      // 画半径
      context.moveTo(pos.x, pos.y);
      var ax = circle.m_R.col1;
      var pos2 = new b2Vec2(pos.x + r * ax.x, pos.y + r * ax.y);
      context.lineTo(pos2.x, pos2.y);
      break;
    // 绘制多边形
    case b2Shape.e_polyShape:
      var poly = shape;
      var tV = b2Math.AddVV(
        poly.m_position,
        b2Math.b2MulMV(poly.m_R, poly.m_vertices[0])
      );
      context.moveTo(tV.x, tV.y);
      for (var i = 0; i < poly.m_vertexCount; i++) {
        var v = b2Math.AddVV(
          poly.m_position,
          b2Math.b2MulMV(poly.m_R, poly.m_vertices[i])
        );
        context.lineTo(v.x, v.y);
      }
      context.lineTo(tV.x, tV.y);
      break;
  }
  context.stroke();
}

window.onload = function() {
  canvas = document.getElementById("canvas");
  ctx = canvas.getContext("2d");
  canvasWidth = parseInt(canvas.width);
  canvasHeight = parseInt(canvas.height);
  // 启动游戏
  world = createWorld();
  var ball1 = createBall(world, 100, 20, 20);
  var ball2 = createBall(world, 300, 60, 10);
  var box1 = createBox(world, 200, 50, 20, 20);
  var box2 = createBox(world, 400, 80, 20, 20, document.getElementById("box"));
  step();
};

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