Box2D篇：基础知识整合

初入Box2D

创建Box2D物理世界

1 2	// Vector2为x与y方向加速度 World = new World(new Vector2(0, -9.8f));

明确换算单位

Box2D中的计量单位是米（m）,而目前大部分的平台渲染都是基于像素px的，所以在进行渲染计算时，要注意对坐标或形状尺寸进行转换。通常 $$1m=30px$$

开启2D模拟

调用World.Step(float timeStep);函数进行世界的模拟与刷新。 注意Box2D中计时单位是秒，不是帧！

timeStep

每次调用刷新函数间隔，由于Box2D世界计时单位是秒，所以要进行转化。比如你游戏想运行在60帧，即一秒刷新60次，每次耗时1/60秒，那么timeStep = 1/60;

初识刚体

什么是刚体

一个固态的物体，他至少包含看得见或者摸得着这两个特性之一。 b2Body是Box2D的核心类，是学习Box2D的基础，也是重中之重。

创建刚体

创建一个刚体，不单单是b2Body的事情，还要创建多个对象，包括b2BodyDef和b2FixtureDef对象，然后在这些对象的协同合作下，完成刚体的创建。

//World = new World(new Vector2(0, -9.8f));
Body ground;
var bd = new BodyDef();
ground = World.CreateBody(bd);

b2FixtureDef最为重要的一个特性是它定义了刚体的形状，保存在shape属性中，刚体的形状用来勾勒出物体的轮廓，实现精确的物理碰撞模拟。 没有定义形状的刚体只是一个“空刚体”，无法进行任何物理模拟。 b2FixtureDef对象的shape属性值是一个b2Shape对象，他同样是创建刚体必不可少的一个条件，不过他是b2FixtureDef的一个属性。

var bd = new BodyDef
{
    BodyType = BodyType.DynamicBody,
    AllowSleep = false,
    Position = new Vector2(0.0f, 10.0f)
};
var body = World.CreateBody(bd);

var shape = new PolygonShape();
shape.SetAsBox(0.5f, 10.0f, new Vector2(10.0f, 0.0f), 0.0f);
body.CreateFixture(shape, 5.0f);

刚体形状

b2Shape只是一个抽象的父类，没有实际创建形状的过程。在实际开发中，都是用b2CircleShape,b2PolygonShape等b2Shape的子类对象。

圆形

只有一个半径属性，注意除以30px

var bfd =new FixtureDef();
var circleShape = new CircleShape();
circleShape.Radius = 30;
bfd.Shape = circleShape;
body.CreateFixture(bfd);

矩形

Box2D中矩形通过b2PolygonShape创建，但是b2PolygonShape是多边形类，创建矩形只是其功能中最简单的一个。因为多边形的形状尺寸，都是不确定因素，所以b2PolygonShape没有在构造函数中设定任何参数，而是根据具体的形状，调用对应的函数来创建并返回相应的形状。例如SetAsBox(float hx, float hy, in Vector2 center, float angle)用来创建以刚体坐标位置为中心点的矩形，即宽高都是相对于刚体坐标位置对称的。 hx：矩形半宽 hy：矩形半高（长） center：相对于自身坐标系的中心点 angle：相对于自身坐标系的旋转度

小结

1.创建b2BodyDef对象，定义刚体的坐标和速度相关属性 2.创建b2FixtureDef对象，定义物质材料特性相关属性 3.创建b2Shape子类对象，定义刚体形状 4.基于b2Body创建刚体，依据b2FixtureDef中定义的形状和其他属性，调用刚体的CreateFixture()添加形状。

刚体属性详解

b2BodyDef

b2BodyDef类包含的缸体属性有10多种，包括刚体类型，线性速度，角速度等，主要是刚体运动和状态相关的属性。

状态类属性

active

刚体是否处于激活状态，如果为false，将不会被渲染和参与物理模拟。

awake

是否处于唤醒状态，当发生碰撞时，将会惊醒，一般不需要对他进行设置

allowSleep

刚体是否允许休眠，为false时，一直保持清醒状态

bullect

开启CCD碰撞检测，避免高速物体穿透检测，性能开销较大，请谨慎使用

角度，角速度类属性

angle

刚体的角度，这是一个弧度，注意角度/弧度转换

使用GetAngle和SetAngle进行读写

angularVelocity

刚体角速度，单位弧度/秒，注意单位换算，我们通常使用度/帧

坐标，速度类属性

position

刚体坐标，即刚体在b2World中的位置，同时也是刚体本地坐标系统的坐标原点。

linearVelocity

刚体运动的线性速度，单位米/秒，在赋值时同样要注意单位转换。游戏渲染时速度单位通常是像素/帧。

linearDamping

线性速度阻尼，取值在0~1，与将速度阻尼类似。

其他属性

刚体类型

b2_staticBody 静态刚体，指静止不动的，碰撞后不进行反弹等运动模拟的刚体。此类刚体不受任何外力影响，不能调节速度。 b2_kinematicBody 可动刚体，碰撞后不进行反弹等运动模拟的刚体。可以调节速度。 b2_dynamicBody 动态刚体，拥有一切正常功能的刚体。 bullect只对动态刚体有效，另外两个刚体类型的bullect默认开启的。 游戏在运行时可以动态改变刚体的类型。

userData

用户自定义数据，可以将任何类型的值或者对象赋值给该属性。

b2FixtureDef

碰撞属性

b2FilterData

刚体筛选条件，只对符合条件的刚体进行碰撞检测 groupIndex：当前刚体的碰撞分组，默认为0 categoryBits：当前刚体的碰撞类别，默认0x0001，需要与maskBits属性搭配使用 maskBits：当前刚体的筛选类别，默认为0xFFFF，需要与categoryBits搭配使用对categoryBits和maskBits进行按位与（&）以及逻辑与（&&）操作来实现碰撞过滤。

isSensor

若为true，当与其他刚体发生碰撞时，只进行碰撞检测和派发碰撞事件，但不进行碰撞模拟，不影响其他刚体的线性速度，角速度等运动属性。

形状

b2CircleShape

GetLocalPosition：获取圆形本地坐标 SetLocalPosition：调整圆形的本地坐标 ResetMassData：重新计算刚体的重心坐标，避免不可预知的错误 GetRadius：获取圆形的半径大小 SetRadius：设置圆形的半径大小 Clone：返回当前圆形的副本

b2PolygonShape

用来实现除标准圆外的所有形状。 Set：将一组保存在point数组中的顶点连接起来绘制成刚体的多边形形状 points：一个保存了多个Vec2对象的数组 count：创建多边形时从points数组中去除的顶点数 SetAsBox：将当前形状设置成半宽为hx，半高为hy的矩形 SetAsOrientedBox：将当前形状社会为半宽为hx，半高为hy，中心点为center，角度为angle的矩形（angle大于0顺时针旋转，小于0逆时针旋转）