运行时创建多边形刚体

学习了信手绘制线条刚体,你有没有想过信手绘制多边形刚体呢?”当然了,你不是在上一篇教程中说过了吗?快快说来!!”
是的,正如我说说的,这是重力大师里可以绘制的对象之一。在之前的Box2D多边形刚体教程中。我们学会了用组合法和原生法创建多边形。谈到运行时创建多边形刚体,你会选择哪种方法呢?如果是原生法,恭喜你,我们想到一块去了。借一步讲话,我给你细细道来。

原生法绘制多边形刚体

还记得在信手绘制线条刚体中创建的那些线段吗?而且我用红色圆点标示了他们的坐标。把这些点传递给b2Shape的SetAsVector方法就完成了多边形的绘制,简单吧!(如果你不知道如何用原生法创建多边形,请查看“Box2D多边形刚体”)。效果如下,同样请不要交叉绘制,而且不要逆时针绘制。

完整代码和注释如下:

package
{
	import Box2D.Collision.b2AABB;
	import Box2D.Collision.Shapes.b2PolygonShape;
	import Box2D.Common.Math.b2Vec2;
	import Box2D.Dynamics.b2Body;
	import Box2D.Dynamics.b2BodyDef;
	import Box2D.Dynamics.b2DebugDraw;
	import Box2D.Dynamics.b2FixtureDef;
	import Box2D.Dynamics.b2World;
	import Box2DSeparator.b2Separator;
	import flash.display.Sprite;
	import flash.events.Event;
	import flash.events.MouseEvent;
	import flash.geom.Point;

	/**
	 * http://www.ladeng6666.com
	 * @author ladeng6666
	 */
	public class Main extends Sprite
	{
		private var world:b2World;

		private var spriteCanvas:Sprite;
		private var prePoint:Point = new Point();
		private var curPoint:Point = new Point();

		private var segmentLength:Number = 20;
		private var verticesList:Vector.<b2Vec2> = new Vector.<b2Vec2>();

		private var isDrawing:Boolean = false;
		public function Main()
		{
			//创建box2D世界
			world = LDEasyBox2D.createWorld();
			//创建box2D调试图
			addChild(LDEasyBox2D.createDebug(world));
			//创建地面
			LDEasyBox2D.createWrapWall(world, stage);
			//创建绘制线条的画布
			spriteCanvas = new Sprite();
			addChild(spriteCanvas);
			//侦听事件
			addEventListener(Event.ENTER_FRAME, loop);
			stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, onStageMouseDown);
			stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_UP, onStageMouseUp);
			stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_MOVE, onStageMouseMove);
		}

		private function onStageMouseMove(e:MouseEvent):void
		{
			//如果鼠标没有按下,isDrawing为false,跳出
			if(!isDrawing) return;
			spriteCanvas.graphics.lineTo(mouseX, mouseY);
			//记录鼠标坐标为当前curPoint,并计算curPoint与上一个点prePoint的距离
			curPoint = new Point(mouseX, mouseY);
			var distance:Number = Point.distance(prePoint, curPoint);
			//当前后两个点的距离大于线段距离时,添加顶点
			if (distance >= segmentLength) {
				verticesList.push(new b2Vec2(mouseX / 30, mouseY / 30));
				prePoint = curPoint.clone();
			}
		}

		private function onStageMouseUp(e:MouseEvent):void
		{
			isDrawing = false;
			spriteCanvas.graphics.clear();
			//在鼠标位置随机创建一个圆形或矩形刚体
			createPolygon(verticesList);
			//清空verticesList
			verticesList = new Vector.<b2Vec2>();
		}

		private function onStageMouseDown(e:MouseEvent):void
		{
			//鼠标按下后,开始绘制
			isDrawing = true;
			//设置线条样式
			spriteCanvas.graphics.lineStyle(2);
			spriteCanvas.graphics.moveTo(mouseX, mouseY);
			//定义鼠标点为起点,并添加到Vector类型的verticesList数组中
			curPoint = new Point(mouseX, mouseY);
			prePoint = curPoint.clone();
			verticesList.push(new b2Vec2(mouseX / 30, mouseY / 30));
		}
		private function loop(e:Event):void
		{
			world.Step(1 / 30, 10, 10);
			world.ClearForces();
			world.DrawDebugData();
		}

		private function createPolygon(vertices:Vector.<b2Vec2>):void
		{
			//1.创建刚体需求b2BodyDef
			var bodyRequest:b2BodyDef = new b2BodyDef();
			bodyRequest.type = b2Body.b2_dynamicBody;
			bodyRequest.position.Set(0 ,0);//记得米和像素的转换关系
			//2.Box2D世界工厂更具需求创建createBody()生产刚体
			var body:b2Body=world.CreateBody(bodyRequest);
			//3.创建敢提形状需求fixtureRequest的子类
			var fixtureRequest:b2FixtureDef = new b2FixtureDef();
			fixtureRequest.density = 3;
			fixtureRequest.friction = 0.3;
			fixtureRequest.restitution = 0.2;
			//创建刚体形状
			var polygonShape:b2PolygonShape = new b2PolygonShape();
			//将vertices顶点传递给shape的SetAsVector方法,创建多边形形状
			polygonShape.SetAsVector(vertices, vertices.length);

			fixtureRequest.shape = polygonShape;
			body.CreateFixture(fixtureRequest);
		}

	}

}

多画几个刚体,慢慢你会发现。在绘制凹多边形时,刚体的胖子出现了很多错误的现象,甚至穿过了其他的对象。这是由Box2D引擎本身的算法引起的。Box2D的碰撞检测算法是基于凸多边形的,所以对于凹多边形,会出现很多意想不到的结果。

这条路是行不通了,只好选择另一条路了:组合法。

组合法创建刚体

用组合发创建刚体,就是不管刚体是凹多边形还是凸多边形,把它分成多个凸多边形,然后组合成一个整体。

你可能会问:“可谁知道怎么分啊?”

问的好,Antoan Angelov就知道。由他开发的b2Separator类可以根据b2Shape顶点,把它分成一个个凸多边形,然后用组合法组成复杂的多边形刚体。b2Separator主要有下面两个函数:

Separate

Separate(
	body:b2Body,
	fixtureDef:b2FixtureDef,
	verticesVec:Vector.<b2Vec2>,
	scale:Number = 30
	):void

Separator方法用来将verticeVec中的顶点分成多个小的凸多边形,并赋值给fixtrueDef,创建body多边形刚体。

每个参数说明如下:

  • body:多边形刚体对象
  • fixtureDef:fixture需求对象
  • verticeVec:存储多边形所顶点的Vector数组
  • scale:Box2D模拟时的缩放比例,这个值与b2DebugDraw中的SetDrawScale的参数值是一样的。

Validate

Validate(
	verticesVec:Vector.<b2Vec2>
	):int

Validate的功能是检测多边形的刚体是否符合创建的标准,在不符合标准时,返回不符合标准的原因。

每个参数说明如下:

  • verticeVec:存储多边形所顶点的Vector数组

返回值类型有下面几种:

  • 0:顶点符合绘制多边形的标准
  • 1:顶点连接的线段之间有交叉
  • 2:顶点的顺序非顺时针绘制
  • 3:出现1和2两种错误

只有返回值为0时,才可以用Separator方法创建多边形。

了解了b2Separator之后,我们用组合法完成了多边形的绘制,效果如下,点击并拖动鼠标绘制多边形。

效果还不错哦。完整的代码和注释如下:

package
{
	import Box2D.Collision.b2AABB;
	import Box2D.Collision.Shapes.b2PolygonShape;
	import Box2D.Common.Math.b2Vec2;
	import Box2D.Dynamics.b2Body;
	import Box2D.Dynamics.b2BodyDef;
	import Box2D.Dynamics.b2DebugDraw;
	import Box2D.Dynamics.b2FixtureDef;
	import Box2D.Dynamics.b2World;
	import Box2DSeparator.b2Separator;
	import flash.display.Sprite;
	import flash.events.Event;
	import flash.events.MouseEvent;
	import flash.geom.Point;

	/**
	 * http://www.ladeng6666.com
	 * @author ladeng6666
	 */
	public class MainWithSeparator extends Sprite
	{
		private var world:b2World;

		private var spriteCanvas:Sprite;
		private var prePoint:Point = new Point();
		private var curPoint:Point = new Point();

		private var segmentLength:Number = 20;
		private var verticesList:Vector.<b2Vec2> = new Vector.<b2Vec2>();

		private var isDrawing:Boolean = false;
		public function MainWithSeparator()
		{
			//创建box2D世界
			world = LDEasyBox2D.createWorld();
			//创建box2D调试图
			addChild(LDEasyBox2D.createDebug(world));
			//创建地面
			LDEasyBox2D.createWrapWall(world,stage);

			spriteCanvas = new Sprite();
			addChild(spriteCanvas);
			//侦听事件
			addEventListener(Event.ENTER_FRAME, loop);
			stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, onStageMouseDown);
			stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_UP, onStageMouseUp);
			stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_MOVE, onStageMouseMove);
		}

		private function onStageMouseMove(e:MouseEvent):void
		{
			//如果鼠标没有按下,isDrawing为false,跳出
			if(!isDrawing) return;
			spriteCanvas.graphics.lineTo(mouseX, mouseY);
			//记录鼠标坐标为当前curPoint,并计算curPoint与上一个点prePoint的距离
			curPoint = new Point(mouseX, mouseY);
			var distance:Number = Point.distance(prePoint, curPoint);
			//当前后两个点的距离大于线段距离时,添加顶点
			if (distance >= segmentLength) {
				//记录顶点到verticesList数组中
				verticesList.push(new b2Vec2(mouseX / 30, mouseY / 30));
				prePoint = curPoint.clone();
			}
		}

		private function onStageMouseUp(e:MouseEvent):void
		{
			isDrawing = false;
			spriteCanvas.graphics.clear();
			//在鼠标位置随机创建一个圆形或矩形刚体
			createPolygon();
			//清空存储顶点的Vector数组
			verticesList = new Vector.<b2Vec2>();
		}

		private function onStageMouseDown(e:MouseEvent):void
		{
			//鼠标按下后,开始绘制
			isDrawing = true;
			//设置线条样式
			spriteCanvas.graphics.lineStyle(2);
			spriteCanvas.graphics.moveTo(mouseX, mouseY);
			//定义鼠标点为起点,并添加到Vector类型的verticesList数组中
			curPoint = new Point(mouseX, mouseY);
			prePoint = curPoint.clone();
			verticesList.push(new b2Vec2(mouseX / 30, mouseY / 30));
		}

		private function loop(e:Event):void
		{
			world.Step(1 / 30, 10, 10);
			world.ClearForces();
			world.DrawDebugData();
		}

		private function createPolygon():void
		{
			//1.创建刚体需求b2BodyDef
			var bodyRequest:b2BodyDef = new b2BodyDef();
			bodyRequest.type = b2Body.b2_dynamicBody;
			bodyRequest.position.Set(0 ,0);//记得米和像素的转换关系
			//2.Box2D世界工厂更具需求创建createBody()生产刚体
			var body:b2Body=world.CreateBody(bodyRequest);
			//3.创建敢提形状需求b2ShapeDef的子类
				//创建矩形刚体形状需求
			var fixtureRequest:b2FixtureDef = new b2FixtureDef();
			fixtureRequest.density = 3;
			fixtureRequest.friction = 0.3;
			fixtureRequest.restitution = 0.2;
			//创建一个Separator对象
			var separator:b2Separator = new b2Separator();
			//验证顶点是否符合创建多边形的标准
			var validate:int = separator.Validate(verticesList);
			//如果是顶点因非顺时针不符标准,则反转数组中的顶点顺序
			if (validate == 2) {
				verticesList.reverse();
			}else if (validate != 0) {
				//如果不符合多边形标准,跳出
				return;
			}
			//将顶点分解成多个凸多边形,组合成复杂的多边形
			separator.Separate(body, fixtureRequest, verticesList);
		}
	}

}

值得一提的是,因为非顺时针顺序的顶点是无法创建多边形的,所以在validate检测顶点返回2之后,调用verticesList.reverse()方法,反转顶点的顺序。这样用户不管顺时针还是逆时针都可以绘制出刚体来。

上面两个示例中,都用到了LDEasyBox2D,这是我写的一个静态类,简化了刚体创建的过程,如果你不熟悉,请参考我的教程

源代码下载

15 Replies to “运行时创建多边形刚体”

  1. 如果是有多个形状构成的话,建议你用createFixture()或createFixture2()创建多个b2Fixture对象来组合成一个刚体!
    另外,评论系统也改回来了,是不是你想要的效果? [嘻嘻]

  2. 如果多边形是由2个三角形构成,也就是说构造多边形的数组是[{x:0, y:50}, {x:50, y:0}, {x:100, y:50}, {x:150, y:0}, {x:200, y:50}],那么b2Separator就会判断出现线条交叉,创建不出刚体,请问这个问题怎么解决?

    另外,我觉得新的评论系统看起来没有以前的好,我觉得以前那种嵌套模式阅读评论比较容易

  3. shape删除掉再重新绘制不会突然造成一个外力么?实例做一个收缩放大的心脏在物理空间跳动如何呢?还有拉登大师,水的效果又怎么做呢?我想到的是是,1个水珠是1个圆形刚体,然后皮肤用滤镜模糊,但不知道效率如何。还有皮球的刚体又怎么实现呢。就像用手压1个皮球,会有1部分陷进去,松手又弹回来。。。哎呀,BOX2D想问好多问题啊~~~~继续期待您的教程~~~~

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