碰撞事件

书名:代码本色:用编程模拟自然系统
作者:Daniel Shiffman
译者:周晗彬
ISBN:978-7-115-36947-5
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5.13 碰撞事件

1、Box2D的另一个特性——碰撞

  Box2D通过“接口”提醒碰撞事件发生的时刻,在这里,我们有必要学习接口的相关知识,这是面向对象编程的一项高级特性。

你可以查看Java接口教程
(http://download.oracle.com/javase/tutorial/java/concepts/interface.html)
和JBox2DContactListener类的文档。

2、PBox2D的碰撞

  • 如果你使用了PBox2D,就不需要用接口实现物体碰撞。在PBox2D中,碰撞事件的检测是通过一个回调函数完成的,就像Processing中的mousePressed()函数:鼠标被点击时,mousePressed()函数就会被触发。两个物体发生碰撞时,beginContact()函数会被触发。
  • PBox2D有4个碰撞回调函数。
    1.beginContact()——两个形状刚开始接触时触发这个函数。
    2.endContact() ——两个形状碰撞结束时触发这个函数。
    3.preSolve() ——在Box2D开始处理碰撞结果时被触发,也就是
    在beginContact()函数之前触发,该函数可用于阻止一次碰撞。
    4.postSolve()——在Box2D处理完碰撞结果后被触发,该函数允许你收集“碰撞处理”(也称为“冲击”)的相关信息。

3、beginContact()函数的使用方式

void beginContact(Contact cp) {
}

  • 注意上面的函数有一个Contact类型的参数,Contact对象包含一次碰撞的所有数据——几何信息和力的数据。假设有一个Sketch程序,其中包含很多粒子对象,每个对象分别有一个Box2D物体对象引用,接下来我们要处理它们之间的碰撞。

步骤1:

Contact对象,你能否告诉我哪两个物体发生了碰撞

  • 是什么东西发生了碰撞?
    物体,形状,还是夹具?Box2D通过形状检测碰撞,因为只有形状对象拥有几何外形。但形状通过夹具连接到物体上,因此我们应该向Box2D询问:“你能否告诉我哪两个夹具发生了碰撞?”
Fixture f1 = cp.getFixtureA(); Contact对象存放了发生碰撞的夹具A和夹具B
Fixture f2 = cp.getFixtureB();

步骤2:

夹具对象,你能否告诉我你连接在哪个物体上

Body b1 = f1.getBody(); getBody()函数告诉我们夹具连在哪个物体上
Body b2 = f2.getBody();

步骤3:

物体,你能否告诉我你连接在哪个粒子对象上

  • 这部分相对困难,因为Box2D对我们的代码一无所知。它只是负责管理形状、物体和关节之间的联系,管理Processing对象和Box2D对象的任务在我们自己身上。幸运的是,Box2D提供了getUserData()函数和setUserData()函数,通过这两个函数,我们可以将一个Processing对象(粒子对象)连接到Box2D物体上。
  • 粒子类的构造函数负责创建物体对象。在创建过程中,我们要再加入一些代码,如下所示:
class Particle {
    Body body;
    Particle(float x, float y, float r) {
        BodyDef bd = new BodyDef();
        bd.position = box2d.coordPixelsToWorld(x, y);
        bd.type = BodyType.DYNAMIC;
        body = box2d.createBody(bd);
        CircleShape cs = new CircleShape();
        cs.m_radius = box2d.scalarPixelsToWorld(r);
        body.createFixture(fd,1);
        body.setUserData(this); “this”指当前的粒子对象,我们让Box2D对象存放这个粒子对象
      }
  }

在addContact()函数中,一旦我们知道了碰撞的物体,就可以通过getUserData()函数获取物体对应的粒子对象。

4、示例代码5-9 碰撞监听

void beginContact(Contact cp) {
    Fixture f1 = cp.getFixtureA();
    Fixture f2 = cp.getFixtureB();
    Body b1 = f1.getBody();
    Body b2 = f2.getBody();
    Particle p1 = (Particle)b1.getUserData(); 当我们从“用户数据”对象中抽取物体对象时,需
    Particle p2 = (Particle)b2.getUserData();
    p1.change(); 一旦有了粒子对象,我们就可以对它做任何事情。在这里,我们调用change函数,改变
    p2.change();
}
  • 在很多情况下,我们不能假设碰撞的物体都是粒子对象。Sketch中可能同时存在边界对象、粒子对象、盒子对象等。所以,我们需要查询这部分“用户数据”,并核实对象类型。
Object o1 = b1.getUserData(); 获取一个泛型对象
if (o1.getClass() == Particle.class) {
    Particle p = (Particle) o1; 询问对象是否为Particle
    p.change();
}
  • 还需要注意一点,在Box2D触发这些回调函数时,你不能在beginContact()、endContact()、preSolve()或者postSolve()函数中创建或销毁任何Box2D对象。如果你有这方面需求,可以在对象内部设置一个变量(诸如:markForDeletion = true),然后在draw()函数中检查并删除相应的对象。

5、运行结果

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