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實例介紹Cocos2d-x物理引擎：碰撞檢測

來源：程序員人生發(fā)布時間：2014-10-10 08:00:00 閱讀次數(shù)：2674次

碰撞檢測是使用物理引擎的一個重要目的，使用物理引擎可以進行精確的碰撞檢測，而且執(zhí)行的效率也很高。
在Cocos2d-x 3.x中使用事件派發(fā)機制管理碰撞事件，EventListenerPhysicsContact是碰撞事件監(jiān)聽器。碰撞檢測相關(guān)的API我們在前面一節(jié)介紹過了，下面通過一個實例介紹碰撞檢測的實現(xiàn)。這個實例的運行后的場景如圖所示，當場景啟動后，玩家可以觸摸點擊屏幕，每次觸摸時候，就會在觸摸點生成一個新的精靈，精靈的運行是自由落體運動。當這些精靈之間發(fā)生接觸時候，它們的顏色被設(shè)置為黃色，分離后顏色又恢復(fù)到原來狀態(tài)了。

檢測碰撞實例

本實例涉及到物理引擎中物體之間的檢測碰撞，當兩個物體接觸到兩個物體分離過程中，會發(fā)生一些事件，我們可以通過注冊監(jiān)聽器EventListenerPhysicsContact來響應(yīng)這些事件。
首先看一下看HelloWorldScene.h文件，它的代碼如下：

#ifndef __HELLOWORLD_SCENE_H__ #define __HELLOWORLD_SCENE_H__ #include "cocos2d.h" USING_NS_CC; class HelloWorld : public cocos2d::Layer { public: static cocos2d::Scene* createScene(); virtual bool init(); virtual bool onTouchBegan(cocos2d::Touch* touch, cocos2d::Event* event); virtual void onEnter(); virtual void onExit(); CREATE_FUNC(HelloWorld); void addNewSpriteAtPosition(Vec2 p); }; #endif // __HELLOWORLD_SCENE_H__

上述代碼聲明了onEnter和onExit函數(shù)，用來處理層進入和退出回調(diào)函數(shù)。我們會在onEnter函數(shù)注冊EventListenerPhysicsContact監(jiān)聽器，以便于響應(yīng)碰撞檢測事件，在onExit函數(shù)中注銷這些監(jiān)聽器。
HelloWorldScene.cpp中創(chuàng)建物理世界和指定世界的邊界語句是在HelloWorld::createScene()和HelloWorld::init()函數(shù)中，這兩個函數(shù)類似于上一節(jié)的HelloPhysicsWorld實例，這里不再解釋這些函數(shù)代碼了。
HelloWorldScene.cpp中與碰撞檢測相關(guān)的代碼是在onEnter和onExit函數(shù)中，代碼如下：

void HelloWorld::onEnter() { Layer::onEnter(); auto listener = EventListenerPhysicsContact::create(); listener->onContactBegin = [](PhysicsContact& contact) ① { auto spriteA = (Sprite*)contact.getShapeA()->getBody()->getNode(); ② auto spriteB = (Sprite*)contact.getShapeB()->getBody()->getNode(); ③ if (spriteA && spriteA->getTag() == 1 && spriteB && spriteB->getTag() == 1) ④ { spriteA->setColor(Color3B::YELLOW); spriteB->setColor(Color3B::YELLOW); } log("onContactBegin"); return true; }; listener->onContactPreSolve = [] (PhysicsContact& contact, PhysicsContactPreSolve& solve) { ⑤ log("onContactPreSolve"); return true; }; listener->onContactPostSolve = [] (PhysicsContact& contact, const PhysicsContactPostSolve& solve) ⑥ log("onContactPostSolve"); }; listener->onContactSeperate = [](PhysicsContact& contact) { ⑦ auto spriteA = (Sprite*)contact.getShapeA()->getBody()->getNode(); auto spriteB = (Sprite*)contact.getShapeB()->getBody()->getNode(); if (spriteA && spriteA->getTag() == 1 && spriteB && spriteB->getTag() == 1) { spriteA->setColor(Color3B::WHITE); spriteB->setColor(Color3B::WHITE); } log("onContactSeperate"); }; Director::getInstance()->getEventDispatcher()-> addEventListenerWithFixedPriority(listener,1); ⑧ } void HelloWorld::onExit() { Layer::onExit(); log("HelloWorld onExit"); Director::getInstance()->getEventDispatcher()->removeAllEventListeners(); ⑨ }

上述代碼的onEnter()函數(shù)是進入場景時候回調(diào)的函數(shù)，我們可以在這里通過auto listener = EventListenerPhysicsContact::create()語句創(chuàng)建物體碰撞檢測事件監(jiān)聽器對象。接下來通過第①、⑥、⑤、⑦行使用Lambda表達式定義了事件處理的匿名函數(shù)。
代碼第②和第③行是從接觸點中取出互相接觸的兩個節(jié)點對象，它的取值過程有點復(fù)雜，首先接觸點使用getShapeA()和getShapeB()函數(shù)獲得物體形狀，在通過形狀的getBody()函數(shù)獲得物體，通過物體的getNode()函數(shù)獲得與形狀相關(guān)的節(jié)點對象。第④行代碼是進行判斷，判斷從接觸點取出的節(jié)點對象是否存在，并且判斷是否tag屬性為1。
上面代碼第⑧行addEventListenerWithFixedPriority是指定固定的事件優(yōu)先級注冊監(jiān)聽器，事件優(yōu)先級決定事件響應(yīng)的優(yōu)先級別，值越小優(yōu)先級越高。
代碼第⑨行是在退出層回調(diào)函數(shù)onExit()中注銷所有的監(jiān)聽事件。
HelloWorldScene.cpp中還有onTouchBegan和addNewSpriteAtPosition兩個函數(shù)，它們的代碼如下。

bool HelloWorld::onTouchBegan(Touch* touch, Event* event) { Vec2 location = touch->getLocation(); addNewSpriteAtPosition(location); return false; } void HelloWorld::addNewSpriteAtPosition(Vec2 p) { auto sp = Sprite::create("BoxA2.png"); sp->setTag(1); auto body = PhysicsBody::createBox(sp->getContentSize()); body->setContactTestBitmask(0xFFFFFFFF); ① sp->setPhysicsBody(body); sp->setPosition(p); this->addChild(sp); }

這兩個函數(shù)的代碼與上一節(jié)介紹的實例基本一致，但是需要注意的是我們在第①行添加了body->setContactTestBitmask(0xFFFFFFFF)代碼，它的作用是設(shè)置物體接觸時候能否觸發(fā)EventListenerPhysicsContact中定義的碰撞檢測事件。如果兩個物體的接觸測試掩碼（ContactTestBitmask）執(zhí)行“邏輯與”運算，如果結(jié)果為非零值，表明這兩個物體會觸發(fā)碰撞檢測事件。默認值是0x00000000，表示清除所有掩碼位，0xFFFFFFFF表示所有掩碼位都設(shè)置為1。
假設(shè)有三個物體（body1、body2和body3），設(shè)置接觸測試掩碼如下：
body1->setContactTestBitmask (0x01); //0001
body2->setContactTestBitmask (0x03); //0011
body3>setContactTestBitmask (0x02); //0010
那么body1和body2，以及body2和body3是可以觸發(fā)EventListenerPhysicsContact的碰撞檢測事件的，而body1和body3是不能的。
另外，除了接觸測試掩碼（ContactTestBitmask）外，物理引擎中還定義了類別掩碼（CategoryBitmask）和碰撞掩碼（CollisionBitmask），它們的作用是當兩個物體接觸時候是否發(fā)生“碰撞反應(yīng)”，“碰撞反應(yīng)”會表現(xiàn)為一個物體受到另外物體的碰撞，而改變運動方向。由于兩個物體是“剛體”，在碰撞的時候兩個物體不會交叉。
那么類別掩碼（CategoryBitmask）與碰撞掩碼（CollisionBitmask）究竟是什么呢？
1、類別掩碼
定義了一個物體所屬類別，每一個物體在場景中能被分配到多達32個不同的類別。通過body->setCategoryBitmask(int bitmask)函數(shù)設(shè)置類別掩碼。
2、碰撞掩碼
當兩個物體相互接觸時，該物體的碰撞掩碼與另一個物體的類別掩碼執(zhí)行“邏輯與”運算，如果結(jié)果為非零值，該物體能夠?qū)α硪粋€物體的碰撞發(fā)生反應(yīng)。通過body->setCollisionBitmask(int bitmask) 函數(shù)設(shè)置的碰撞掩碼。
綜上所述，類別掩碼（CategoryBitmask）與碰撞掩碼（CollisionBitmask）決定了物體能否發(fā)生“碰撞反應(yīng)”。而接觸測試掩碼（ContactTestBitmask）的設(shè)置，能夠檢測是否發(fā)生接觸發(fā)生，并且觸發(fā)EventListenerPhysicsContact監(jiān)聽事件。接觸測試掩碼與類別掩碼和碰撞掩碼沒有什么關(guān)聯(lián)。
假設(shè)有三個物體（body1、body2和body3），它們設(shè)置如下：

body1->setCategoryBitmask(0x01); //0001 body1->setCollisionBitmask(0x03); //0011 body2->setCategoryBitmask(0x02); //0010 body2->setCollisionBitmask(0x01); //0001 body3->setCategoryBitmask(0x04); //0100 body3->setCollisionBitmask(0x06); //0110

body1和 body1之間、body1和 body2、body3和 body3能夠互相發(fā)生碰撞反應(yīng)，body1和body3不能發(fā)生碰撞反應(yīng)。box 2不能對box3的碰撞發(fā)生反應(yīng)，但box 3能夠?qū)ox2的碰撞發(fā)生反應(yīng)。

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