1.形状

你得先认识一下Box2D中的有什么形状:

POLYGON(多边形):

用于封闭形状如基本几何图形(非圆形),它使用一系列按各个API指定的顺序排列的顶点(x,y)

CIRCLE(圆):

可以做球、水珠、星体,等等。

EDGE(边):

用于制作墙、地面、只有起点和终点的线段。

CHAIN(链):

与边相同,但你可以闭合它(像多边形但不是凸多边形)或不闭合它(像边但点超过2)

知道了刚体形状(body shape)后,你还要了解它们的不同行为,或叫作刚体类型(body types):

STATIC(静态):如名称所示,这种刚体会在指定的x,y(地面、墙、柱基或绳基,等等)上保持静止不动。

DYNAMIC(动态):它与其他对象碰撞并移动

KINEMATIC(运动):碰撞但不随着动态对象移动,你只能通过改变它的x,y或者赋给它一个线性速度或对它施加力来使它移动。

真正的含义要在API的执行中理解,在本文中我使用这个是因为它是我能找到的最简单的代码了。但改变成任何语言的代码都非常简单,Box2D有几乎所有的语言版本(Flash as3、c++、objc、java、javascript、java+processing,等等)。

你得保存那个功能的结果为自定义变量如body.position(位置)、body.radius(半径)、body.linearVelocity(线性速度)、body.angularVelocity(角速度)、body.mass(质量),等等。

当刚体制作出来时,你可能想给它定义一些属性如restitution(恢复)、gravityScale(重力大小)和damping(衰减)等,这些属性可以赋给物理对象弹跳或漂浮状态。

Box2D的复杂度当然不止这些,具有这种物理游戏机制的其他游戏(《Magic Pen》)也比较复。在《Magic Pen》中,你可以画一些东西看起来像“node(节点)”的东西,但开发者叫它们“joint(关节)”,它们是用于连接刚体的,有若干种,取决于你想要的机制;还可以用于制作连接着的刚体之间的行为:

physics.joint(REVOLUTE,bodyA, bodyB,)

刚体围绕着一个固定点(anchor)旋转

例如:小车的车轮、《蜡笔物理学》和《Magic Pen》中的红色节点

physics.joint( PRISMATIC, bodyA, bodyB, anchorA, direction )

在刚体各自的固定点之间保持固定距离。两个joint之间的初始距离取决于虚拟空间中的这两个固定点之间的初始距离。给joint设置frequency率和damping率可以使它产生软弹簧的行为。

physics.joint(DISTANCE, bodyA, bodyB, anchorA, anchorB )

旋转joint迫使两个刚体沿着某两个固定点之间的轴作运动。允许伸缩运动,但限制两个刚体之间的相对旋转。

physics.joint( WELD, bodyA, bodyB, anchor )

接合joint限制两个刚体之间的运动和相对旋转,实际上使它们变成一个刚体。因为求解器的迭代性质,当置于压力之下时接合joint可能会变形;当承受的力太大或几个接合joint被链接成一个更大的对象时,接合joint可能会完全失效。

physics.joint( ROPE, bodyA, bodyB, anchorA, anchorB, maxLength )

绳子joint限制两个刚体之间的最大距离。

概述:

1)创建:带有触点刚体或盒子或任何其他多边形几何体(一组2D点:x,y),给它设置我们需要的物理属性(如《Thomas was alone》中的不同行为),比如,如果刚体是static类型,那么就可以设置它的质量、密度、重力大小,等等。

2)可选属性:依附(attach)到另一个刚体上,比如说,你可以把一个刚体依附到另一个被设置为传感器的static刚体(不影响游戏世界的物理,但有碰撞事件),然后激活REVOLUTE joint的enableMotor(能动)属性,这还需要motorSpeed(速度)、maxMotorTorque(转矩)和maxMotorForce(力量),才能确定这个对象的旋转情况。

3)美术(Visual Art):有了刚体后,如果你想绘制它,不是作为形状绘制出来,而是具有颜色或纹理的实体,你就要把这些点三角化生成多边形网格模型(mesh)并给它设置颜色和贴材质。

2、水体

《Where is my water?》、《Sprinkle Ilsands》……

当你问网上的代码达人,如何制作上述游戏那样的水体物理时,他们会跟你谈Metaball(变形球):

但在游戏中使用Metaball技术既麻烦也不容易,而且要进行大量计算,除非你发现一些技巧和给它贴上一些美术材质。

那就是为什么运用水体物理学的游戏并不多见。几个月前我谈到这个问题,多亏了许多人的帮助,我得到了一个很棒的水体物理模型。在那个模型中,我用Box2D lib中的CIRCLE刚体做出动态球。

模型的代码很容易理解,球就是物理刚体,这些刚体具有使它产生水滴行为的参数如estitution(复原)、friction(摩擦)、damping(衰减)、linear velocity(线性速度),然后,我们用着色器(GLSL)的技术和材质绘制这些球,需要一个mesh,就像波纹fx或使用材质的其他GLSL着色器样本,我们把这个mesh的宽和高设为整个屏幕,从中间开始:

mesh:addRect(WIDTH / 2, HEIGHT / 2, WIDTH, HEIGHT)

这样,我们可以使用各个球的位置(x,y)在虚拟空间中绘制它们,各个球都有渐变的纹理效果。

for k,b in ipairs(balls) do
 sprite(ballTexture, b.x, b.y)
 end

然后,你得使用额外的扭曲模式,给这些着色的球添加材质,并与背景混合。

3、橡皮筋

要制作一个逼真的绳子,你得创建一组刚体(CIRCLE或者POLYGON都行),把它们都依附在作为基座的STATIC刚体上。用于结合这些绳子刚体的joint有两种,DISTANCE或者REVOLUTE,但处于最末端(DYNAMIC)的连接基座(STATIC)的joint只能是制作弹力绳的ROPE joint。通过restitution 和frequency属性来调整response(反应)/damping(衰减)/elasticity(弹性)。

为了制作一个软刚体,你得围绕另一个中心刚体(可以是STATIC或DYNAMIC)制作一系列CIRCLE刚体,它当然会影响其他刚体,如果你改变joint的类型,你会发现这个刚体会自动变形,你必须用mesh绘制整组刚体。

4、重力

在这一面,我们可以发现许多使用力来对抗重力的游戏,但这是一种游戏玩法。例如,你可以根据box2d的正弦函数生成简单的地形,它会返回链或边形状的STATIC刚体。

你可以用Box2d做出你自己的《Tiny Wings》。基本原理就是,球(CIRCLE刚体)在重力的作用下下落,你可以通过触击屏幕增加下落的linearVelocity(线性速度),当触击在山丘合适的部分(你可以查看你的正弦函数的高度)释放时,下落速度会增加……另一种方法是只使用力。