Box2D学习笔记

　Box2D是一个用于游戏的2D刚体仿真库，程序员可以在他们的游戏里使用他们，也可以是的自己的物体运动的更可信。让他看起来更加接近现实。物理引擎是一个程序性的动画系统。而不是由动画师去移动物体。这一切都是建立在牛顿力学的基础之上。

　　Box2D最初是用c++来写的，之后有被多种语言所实现。

Box2D Physics Engine

Box2d中的核心概念：

刚体：和我们在物理中学习的刚体的概念是一样的，两物体之间的距离都是完全不会变化的。不会发生变形。他就是Box2D中的body。

形状：一个依附于body的几何结构体，同时具有物理的摩擦(friction)和恢复(restitution)的材料性质。

约束：就是我们所熟悉的自由度

世界：我们所处的真实的世界，包括物体和相互的作用

每个Box2D程序都将从一个世界对象的创建开始。他是管理对象以及模拟的中心。

private function initWorld():void
        {
            //定义世界包围盒
            var worldAABB:b2AABB=new b2AABB();
            worldAABB.lowerBound.Set(-100,-100);
            worldAABB.upperBound.Set(600,600);
            
            //定义重力
            var gravity:b2Vec2=new b2Vec2(0,-10);
            //定义允许物体休眠
            var doSleep:Boolean=true;
            this.world=new b2World(worldAABB,gravity,doSleep);
        }

 

创建世界对象b2World，

（1）首先应当创建包围和盒对象b2AABB。他的大小是越大越好。

因为当刚体碰到包围盒的边缘的时候他会停止模拟。

（2）创建世界中的重力场。他是一个2维的适量b2Vec2。

（3）当物体停止移动的时候，让物体停止模拟。节约资源doSleep。

以上这3个的确定都是初始化world对象所必须的。到此就创建了一个有一定的大小以及一定的重力场的空间，有了就可以往里面装东西了。

创建刚体b2Body,

　　（1）刚体的是由世界对象来创建的

var  body:b2Body=this.world.CreateBody(bodyDef);

其中的参数bodyDef是b2BodyDef创建的，是对body的defination.

var bodyDef:b2BodyDef=new b2BodyDef();
bodyDef.position.Set(0,4);

他主要是用于初始化刚体在世界空间里的一些属性。包括位置（position）、质量（mass）、旋转角度（angle）等。

现在我们已经创建了一个刚体，并确定了他在世界空间当中的位置。物体到底是什么样的，以及他的物理属性怎么样是我么马上就要创建的。

　　（2）给物体定义形状以及物理材质

body.CreateShape(shapeDef);

其中的初始参数shapeDef是b2ShapeDef

var shapeDef:b2PolygonDef=new b2PolygonDef();//定义形状为多边形
2shapeDef.SetAsBox(3,3);//将多边形设为矩形
3shapeDef.density=1.0;//定义密度
4shapeDef.friction=0.3;//定义摩擦力

b2PolygonDef是继承自b2ShapeDef

public class b2PolygonDef extends b2ShapeDef

除了b2PolygonDef外还有b2CircleDef。

到现在我们的刚体依然是没的外观的，对其定义的shapeDef也只是对其封装了一些特殊的属性而已。

实际上定义刚体外观的是bodyDef（shapeDef也有这个属性）的userDate属性，他是*类型的。任何类型的对象都可以给他。我们现在需要用它来定义外观（形状）就将形状类或影片类的引用传给他就可以了。同时需要将userData加入到舞台的显示列表当中。

bodyDef.userData = new PhysCircle();

bodyDef.userData.width = rX * 2 * 30; 

bodyDef.userData.height = rX * 2 * 30; 

其中的physCircle是sharp类的自定义类。

来自官方的helloWorld源码：

  1   package Application
  2{
  3    
  4    import flash.display.Sprite;
  5    import flash.events.Event;
  6    // Classes used in this example
  7    import Box2D.Dynamics.*;
  8    import Box2D.Collision.*;
  9    import Box2D.Collision.Shapes.*;
 10    import Box2D.Common.Math.*;
 11    
 12    public class HelloWorld extends Sprite{
 13        
 14        public function HelloWorld(){
 15            
 16            
 17            
 18            // Add event for main loop
 19            addEventListener(Event.ENTER_FRAME, Update, false, 0, true);
 20            
 21            
 22            
 23            // Creat world AABB
 24            var worldAABB:b2AABB = new b2AABB();
 25            worldAABB.lowerBound.Set(-100.0, -100.0);
 26            worldAABB.upperBound.Set(100.0, 100.0);
 27            
 28            // Define the gravity vector
 29            var gravity:b2Vec2 = new b2Vec2(0.0, 10.0);
 30            
 31            // Allow bodies to sleep
 32            var doSleep:Boolean = true;
 33            
 34            // Construct a world object
 35            m_world = new b2World(worldAABB, gravity, doSleep);
 36            
 37            // set debug draw
 38            /*var dbgDraw:b2DebugDraw = new b2DebugDraw();
 39            var dbgSprite:Sprite = new Sprite();
 40            addChild(dbgSprite);
 41            dbgDraw.m_sprite = dbgSprite;
 42            dbgDraw.m_drawScale = 30.0;
 43            dbgDraw.m_fillAlpha = 0.0;
 44            dbgDraw.m_lineThickness = 1.0;
 45            dbgDraw.m_drawFlags = 0xFFFFFFFF;
 46            m_world.SetDebugDraw(dbgDraw);*/
 47            
 48            
 49            
 50            // Vars used to create bodies
 51            var body:b2Body;
 52            var bodyDef:b2BodyDef;
 53            var boxDef:b2PolygonDef;
 54            var circleDef:b2CircleDef;
 55            
 56            
 57            
 58            // Add ground body
 59            bodyDef = new b2BodyDef();
 60            //bodyDef.position.Set(15, 19);
 61            bodyDef.position.Set(10, 12);
 62            //bodyDef.angle = 0.1;
 63            boxDef = new b2PolygonDef();
 64            boxDef.SetAsBox(30, 3);
 65            boxDef.friction = 0.3;
 66            boxDef.density = 0; // static bodies require zero density
 67            /*circleDef = new b2CircleDef();
 68            circleDef.radius = 10;
 69            circleDef.restitution = 0.2*/
 70            // Add sprite to body userData
 71            bodyDef.userData = new PhysGround();
 72            //bodyDef.userData = new PhysCircle();
 73            bodyDef.userData.width = 30 * 2 * 30; 
 74            bodyDef.userData.height = 30 * 2 * 3; 
 75            addChild(bodyDef.userData);
 76            body = m_world.CreateBody(bodyDef);
 77            body.CreateShape(boxDef);
 78            //body.CreateShape(circleDef);
 79            body.SetMassFromShapes();
 80            
 81            // Add some objects
 82            for (var i:int = 1; i < 10; i++){
 83                bodyDef = new b2BodyDef();
 84                bodyDef.position.x = Math.random() * 15 + 5;
 85                bodyDef.position.y = Math.random() * 10;
 86                var rX:Number = Math.random() + 0.5;
 87                var rY:Number = Math.random() + 0.5;
 88                // Box
 89                if (Math.random() < 0.5){
 90                    boxDef = new b2PolygonDef();
 91                    boxDef.SetAsBox(rX, rY);
 92                    boxDef.density = 1.0;
 93                    boxDef.friction = 0.5;
 94                    boxDef.restitution = 0.2;
 95                    bodyDef.userData = new PhysBox();
 96                    bodyDef.userData.width = rX * 2 * 30; 
 97                    bodyDef.userData.height = rY * 2 * 30; 
 98                    body = m_world.CreateBody(bodyDef);
 99                    body.CreateShape(boxDef);
100                } 
101                // Circle
102                else {
103                    circleDef = new b2CircleDef();
104                    circleDef.radius = rX;
105                    circleDef.density = 1.0;
106                    circleDef.friction = 0.5;
107                    circleDef.restitution = 0.2
108                    bodyDef.userData = new PhysCircle();
109                    bodyDef.userData.width = rX * 2 * 30; 
110                    bodyDef.userData.height = rX * 2 * 30; 
111                    body = m_world.CreateBody(bodyDef);
112                    body.CreateShape(circleDef);
113                }
114                body.SetMassFromShapes();
115                addChild(bodyDef.userData);
116            }
117            
118        }
119        
120        public function Update(e:Event):void{
121            
122            m_world.Step(m_timeStep, m_iterations);
123            
124            // Go through body list and update sprite positions/rotations
125            for (var bb:b2Body = m_world.m_bodyList; bb; bb = bb.m_next){
126                if (bb.m_userData is Sprite){
127                    bb.m_userData.x = bb.GetPosition().x * 30;
128                    bb.m_userData.y = bb.GetPosition().y * 30;
129                    bb.m_userData.rotation = bb.GetAngle() * (180/Math.PI);
130                }
131            }
132            
133        }
134        
135        public var m_world:b2World;
136        public var m_iterations:int = 10;
137        public var m_timeStep:Number = 1.0/30.0;
138        
139    }
140
141}

其中的userData的对象都是在flash中定义影片剪辑导出类。