Revolute joint дословно переводится как «вращательное соединение», и на самом деле, оно предназначено чтобы тела могли вращаться вокруг точки соединения.
С помощью этого соединения можно создавать цепи и верёвки в играх, а так же объекты, которые могут вращаться сами при помощи особенного свойства вращательных соединений — мотора.
Для примера я реализую следующие объекты:
- простой прямоугольник прикреплённый к мировому телу, таким образом он будет вращаться как бы в воздухе;
- 2 обычных объекта (квадрата) с точкой крепления вне своих фигур;
- молот, который будет бить в землю под действием моторной силы и будет прикреплён к миру;
- а так же цепь или верёвку (смотря что будет отображаться графикой в вашей игре — физическая суть одинакова).
Управление: P — скрыть\показать профайлер, R — пересоздать сцену, LMB — можно таскать предметы мышью.
Полный код примера
ActionScript
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 |
package { import Box2D.Collision.b2AABB; import Box2D.Collision.Shapes.b2CircleShape; import Box2D.Collision.Shapes.b2PolygonShape; import Box2D.Collision.Shapes.b2Shape; import Box2D.Common.Math.b2Vec2; import Box2D.Dynamics.Joints.b2RevoluteJoint; import Box2D.Dynamics.Joints.b2RevoluteJointDef; import Box2D.Dynamics.Joints.b2WeldJointDef; import Box2D.Dynamics.b2Body; import Box2D.Dynamics.b2BodyDef; import Box2D.Dynamics.b2DebugDraw; import Box2D.Dynamics.b2Fixture; import Box2D.Dynamics.b2FixtureDef; import Box2D.Dynamics.b2World; import Box2D.Dynamics.Joints.b2MouseJoint; import Box2D.Dynamics.Joints.b2MouseJointDef; import flash.display.DisplayObjectContainer; import flash.display.Graphics; import flash.display.Sprite; import flash.events.Event; import flash.events.KeyboardEvent; import flash.events.MouseEvent; import flash.ui.Keyboard; import net.hires.debug.Stats; /** * Для статьи "Соединения в Box2DFlash" cyber-code.ru * @author Monax */ [Frame(factoryClass="Preloader")] public class Main extends Sprite { private const PPM: Number = 30; // pixel per meter - множитель для перевода метров в пиксели private const MPP: Number = 1 / 30; // meter per pixel - для перевода пикселей в метры private const VEL_ITERS: int = 10; private const POS_ITERS: int = 10; private var _statsParent: Sprite; private var _debugDrawParent: Sprite; private var _world: b2World; private var _mJoint: b2MouseJoint; private var _molotJoint: b2RevoluteJoint; public function Main():void { if (stage) init() else addEventListener(Event.ADDED_TO_STAGE, init); } ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //{ PRIVATE private function init(e:Event = null):void { removeEventListener(Event.ADDED_TO_STAGE, init); // создаём слой для отрисовки физики _debugDrawParent = new Sprite(); addChild(_debugDrawParent); // создаём слой для отображения профайлера _statsParent = new Sprite(); addChild(_statsParent); var stats: Stats = new Stats(); _statsParent.addChild(stats); // создаём сцену createScene(); // организуем слушатели событий addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrameHandler); stage.addEventListener(KeyboardEvent.KEY_DOWN, onKeyDownHandler); stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, onMouseDown); stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_UP, onMouseUp); } /** * Создание всей сцены */ private function createScene():void { // создание мира _world = new b2World(new b2Vec2(0, 9.8), true); // инициализация графики initDebugDraw(_debugDrawParent); // создание стен createWalls(true, true, true); // создание объектов createObjs(_world); } /** * Полное уничтожение всей сцены */ private function destroyScene():void { destroyMouseJoint(); _molotJoint = null; // чистим отображение _debugDrawParent.removeChildren(); // уничтожаем все тела в мире if (_world) for (var body: b2Body = _world.GetBodyList(); body; body = body.GetNext()) if (body) _world.DestroyBody(body); // обнуляем переменную мира _world = null; } /** * Инициализация debug-отрисовки */ private function initDebugDraw(aDDParent: DisplayObjectContainer):void { // создаём специальный фон для дебаг отрисовки // это необходимо, чтобы на этапе дебаг отрисовки срабатывали клики мыши например var ddFon: Sprite = new Sprite(); var gr: Graphics = ddFon.graphics; gr.lineStyle(0); gr.beginFill(0x333333, 1); gr.drawRect(-1000, -1000, 2000, 2000); aDDParent.addChild(ddFon); var ddDummy: Sprite = new Sprite(); aDDParent.addChild(ddDummy); var debugDraw: b2DebugDraw = new b2DebugDraw(); debugDraw.SetSprite(ddDummy); debugDraw.SetDrawScale(PPM); // указываем флаги - что необходимо отрисовывать debugDraw.SetFlags(b2DebugDraw.e_controllerBit + b2DebugDraw.e_pairBit + b2DebugDraw.e_shapeBit + b2DebugDraw.e_jointBit); debugDraw.SetFillAlpha(0.5); _world.SetDebugDraw(debugDraw); } /** * Создание стен по размеру видимой области * @param aLeft - создать левую стену? * @param aRight - создать правую стену? * @param aTop - создать потолок? */ private function createWalls(aLeft: Boolean = false, aRight: Boolean = false, aTop: Boolean = false):void { var body: b2Body; var bDef: b2BodyDef; var shape: b2Shape; // создание статического прямоугольника. которые будет в роли земли. создаётся по умолчанию bDef = new b2BodyDef(); shape = b2PolygonShape.AsBox(stage.stageWidth * MPP / 2, 20 * MPP / 2); bDef.position.Set(stage.stageWidth / 2 * MPP, stage.stageHeight * MPP); body = _world.CreateBody(bDef); body.CreateFixture2(shape); // левая стена if (aLeft) { bDef = new b2BodyDef(); shape = b2PolygonShape.AsBox(20 / 2 * MPP, stage.stageHeight / 2 * MPP); bDef.position.Set(0, stage.stageHeight / 2 * MPP); body = _world.CreateBody(bDef); body.CreateFixture2(shape); } // правая стена if (aRight) { bDef = new b2BodyDef(); shape = b2PolygonShape.AsBox(20 * MPP / 2, stage.stageHeight * MPP / 2); bDef.position.Set(stage.stageWidth * MPP, stage.stageHeight * MPP / 2); body = _world.CreateBody(bDef); body.CreateFixture2(shape); } // потолок if (aTop) { bDef = new b2BodyDef(); shape = b2PolygonShape.AsBox(stage.stageWidth / 2 * MPP, 20 / 2 * MPP); bDef.position.Set(stage.stageWidth / 2 * MPP, 0 * MPP); body = _world.CreateBody(bDef); body.CreateFixture2(shape); } } // создание объектов private function createObjs(aWorld: b2World):void { var i: int; var body: b2Body; var bDef: b2BodyDef; var fixDef: b2FixtureDef; //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // крепим прямоугольник к мировому телу var a: b2Body = createPhysBox(_world, 350, 100, 60, 20); var revDef: b2RevoluteJointDef = new b2RevoluteJointDef(); revDef.bodyA = _world.GetGroundBody(); revDef.bodyB = a; revDef.localAnchorA = new b2Vec2(500 / 2 * MPP, 60 * MPP); revDef.localAnchorB = new b2Vec2(); _world.CreateJoint(revDef); // предадим прямоугольинку чуток угловой скорости, чтобы вертелся для наглядности :) a.SetAngularVelocity(2); //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // крепим 2 квадрата друг к другу с точкой соединения вне их геометрии a = createPhysBox(_world, 250, 200, 30, 30); var b: b2Body = createPhysBox(_world, 250, 200, 30, 30); revDef.bodyA = a; revDef.bodyB = b; revDef.localAnchorA = new b2Vec2(40 * MPP, 0 * MPP); revDef.localAnchorB = new b2Vec2(-40 * MPP, 0 * MPP); _world.CreateJoint(revDef); //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // делаем молот a = createPhysBox(_world, 100, 100, 100, 20); b = createPhysBox(_world, 100, 100, 30, 50); // крепим боёк к рукоятке weld joint-ом var weldDef: b2WeldJointDef = new b2WeldJointDef(); weldDef.bodyA = a; weldDef.bodyB = b; weldDef.localAnchorA = new b2Vec2(50 * MPP, 0); weldDef.localAnchorB = new b2Vec2(0, 0); weldDef.referenceAngle = 0; _world.CreateJoint(weldDef); // крепим рукоятку к мировому телу revolute joint-ом revDef.bodyA = _world.GetGroundBody(); revDef.bodyB = a; revDef.localAnchorA = new b2Vec2(50 * MPP, 290 * MPP); revDef.localAnchorB = new b2Vec2( -45 * MPP, 0); // устанавливаем предельный минимальный угол revDef.lowerAngle = -Math.PI / 2; revDef.upperAngle = 0; // включаем применение пределов углов revDef.enableLimit = true; // включаем мотор, который будет поворачивать молот // выставляем момент силы (мощность мотора) revDef.maxMotorTorque = 120; // угловую скорость revDef.motorSpeed = -30; revDef.enableMotor = true; // включаем мотор _molotJoint = _world.CreateJoint(revDef) as b2RevoluteJoint; //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // делаем цепь (верёвку) // основание в роли круга a = createPhysCircle(_world, 400, 100, 20); revDef = new b2RevoluteJointDef(); revDef.bodyA = _world.GetGroundBody(); revDef.bodyB = a; revDef.localAnchorA = new b2Vec2(400 * MPP, 80 * MPP); revDef.localAnchorB = new b2Vec2(); _world.CreateJoint(revDef); // звенья // первое b = createPhysBox(_world, 400, 100, 10, 30); revDef.bodyA = a; revDef.bodyB = b; revDef.localAnchorA = new b2Vec2(0 * MPP, 18 * MPP); revDef.localAnchorB = new b2Vec2(0, -14 * MPP); _world.CreateJoint(revDef); var prevBody: b2Body = b; // и ещё 7 for (var j:int = 0; j < 7; j++) { b = createPhysBox(_world, 400, 100 + 30 * (j + 1), 10, 30); revDef.bodyA = prevBody; revDef.bodyB = b; revDef.localAnchorA = new b2Vec2(0, 14 * MPP); revDef.localAnchorB = new b2Vec2(0, -14 * MPP); _world.CreateJoint(revDef); prevBody = b; } } /** * Создаёт физику круга * @param aWorld - мир бокса * @param aX - позиция объекта по X (пикс.) * @param aY - позиция объекта по Y (пикс.) * @param aRadius - радиус круга (пикс.) * @param aDensity - плотность * @param aFriction - трение * @param aRestitution - упругость * @return */ private function createPhysCircle(aWorld: b2World, aX: Number, aY: Number, aRadius: Number, aDensity: Number = 1.0, aFriction: Number = 1.0, aRestitution: Number = 0.5): b2Body { var bDef: b2BodyDef = new b2BodyDef(); var fixDef: b2FixtureDef = new b2FixtureDef(); fixDef.density = aDensity; fixDef.friction = aFriction; fixDef.restitution = aRestitution; fixDef.shape = new b2CircleShape(aRadius * MPP); bDef.position.Set(aX * MPP, aY * MPP); bDef.linearDamping = 0.0; bDef.angularDamping = 0.0; bDef.type = b2Body.b2_dynamicBody; var b: b2Body = aWorld.CreateBody(bDef); b.CreateFixture(fixDef); return b; } //Create standard boxes of given height , width at x,y /** * Создаёт физику прямоугольника * @param aWorld - мир бокса * @param aX - позиция по x (пикс.) * @param aY - позиция по y (пикс.) * @param aW - длина прямоугольника (пикс.) * @param aH - высота прямоугольника (пикс.) * @param aDensity - плотность * @param aFriction - трение * @param aRestitution - упругость * @return */ private function createPhysBox(aWorld: b2World, aX: Number, aY: Number, aW: Number, aH: Number, aDensity: Number = 1.0, aFriction: Number = 1.0, aRestitution: Number = 0.5): b2Body { var bDef: b2BodyDef = new b2BodyDef(); var fixDef: b2FixtureDef = new b2FixtureDef(); fixDef.density = aDensity; fixDef.friction = aFriction; fixDef.restitution = aRestitution; var shape: b2PolygonShape = new b2PolygonShape(); shape.SetAsBox(aW / 2 * MPP, aH / 2 * MPP); fixDef.shape = shape; bDef.position.Set(aX * MPP, aY * MPP); bDef.type = b2Body.b2_dynamicBody; var b: b2Body = aWorld.CreateBody(bDef); b.CreateFixture(fixDef); return b; } /** * Возвращает физ. объект под курсором мыши, если таковой имеется * @param includeStatic - учитывать статический тела? * @return объект или null */ private function GetBodyAtMouse(includeStatic:Boolean = false): b2Body { var mXWorldPhys: Number = mouseX * MPP; var mYWorldPhys: Number = mouseY * MPP; var mousePVec: b2Vec2 = new b2Vec2(mXWorldPhys, mYWorldPhys);//записываем текущие координаты курсора var aabb: b2AABB = new b2AABB(); // создаем прямоугольную область aabb.lowerBound.Set(mXWorldPhys - 0.001, mYWorldPhys - 0.001); //вокруг курсора мыши aabb.upperBound.Set(mXWorldPhys + 0.001, mYWorldPhys + 0.001); var body: b2Body = null; var fixture: b2Fixture; function GetBodyCallback(fixture:b2Fixture): Boolean { var shape:b2Shape = fixture.GetShape(); //получаем шейп который находится под курсором // если тело не статическое if (fixture.GetBody().GetType() != b2Body.b2_staticBody || includeStatic) { // проверяем находится ли точка-позиция курсора в рамках тела var inside: Boolean = shape.TestPoint(fixture.GetBody().GetTransform(), mousePVec); // если да if (inside) { body = fixture.GetBody(); //получаем ссылку на тело return false; } } return true; } _world.QueryAABB(GetBodyCallback, aabb); //проверяем на попадание любых тел в область aabb return body; //возвращаем тело } /** * Уничтожить текущее Mouse соединение */ private function destroyMouseJoint():void { if (_mJoint) _world.DestroyJoint(_mJoint); // удаляем соединение _mJoint = null; } // обновление физ. мира private function updateBox2D(aDTime: Number):void { if (_world) { _world.Step(aDTime, VEL_ITERS, POS_ITERS); _world.ClearForces(); // рисуем физику с помощью дебаг-рендера _world.DrawDebugData(); } } //} private ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //{ EVENTS private function onKeyDownHandler(e:KeyboardEvent):void { switch (e.keyCode) { case Keyboard.P: _statsParent.visible = !_statsParent.visible; break; case Keyboard.R: // пересоздаём сцену destroyScene(); createScene(); break; } } private function onMouseDown(e:MouseEvent):void { // если соединение уже есть, то уничтожаем его if (_mJoint) destroyMouseJoint(); // получаем тело под курсором var body:b2Body = GetBodyAtMouse(); if (body) { var md:b2MouseJointDef = new b2MouseJointDef(); // создаем настройки соединения md.bodyA = _world.GetGroundBody(); // один конец крепим к миру md.bodyB = body; // другой к телу md.target.Set(mouseX * MPP, mouseY * MPP); // соединение создается от курсора мыши md.collideConnected = true; md.maxForce = 3000; // макс. сила которая может быть приложена к телу _mJoint = _world.CreateJoint(md) as b2MouseJoint; // создаем соединение body.SetAwake(true); // будим тело } } private function onMouseUp(e:MouseEvent):void { destroyMouseJoint(); } private function onEnterFrameHandler(e:Event):void { update(1 / stage.frameRate); } //} events ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //{ PRIVATE public function update(aDTime: Number):void { updateBox2D(aDTime); // обновляем координаты соединения с мышью, если таковое имеется if (_mJoint) { var p2:b2Vec2 = new b2Vec2(mouseX * MPP, mouseY * MPP); _mJoint.SetTarget(p2); //перемещаем соединение за курсором мыши } // проверяем угол молота // и если достигнут предел, то переключаем направление мотора if (_molotJoint) { if (_molotJoint.GetMotorSpeed() < 0) { if (_molotJoint.GetJointAngle() <= _molotJoint.GetLowerLimit()) _molotJoint.SetMotorSpeed(-_molotJoint.GetMotorSpeed()); } else { if (_molotJoint.GetJointAngle() >= _molotJoint.GetUpperLimit()) _molotJoint.SetMotorSpeed(-_molotJoint.GetMotorSpeed()); } } } //} public } } |
Создание всех объектов заключено в функции createObjs(). В данном примере главное новшество — это пределы углов соединения и мотор.
С пределами углов всё просто: указываем lowerAngle (минимальный угол) и upperAngle (максимальный угол), включаем эту логику выставлением enableLimit = true и угол между соединёнными телами находится в данных пределах.
А вот с мотором поинтереснее. Нужно настраивать 2 параметра — это maxMotorTorque (максимальный крутящий момент силы) и motorSpeed (угловая скорость мотора в рад/сек, которая достигается приложением крутящего момента в точке соединения). Чем больше момент, тем мощнее мотор и тем быстрее достигается указанная скорость мотора. Например, если указать момент = 500 или больше, а скорость = 1 (рад/сек), то тело практически моментально начнёт крутиться со скоростью 1 рад/с по часовой стрелке. А если указывать момент не большой, то тело будет крутиться с постепенным разгоном до указанной скорости. Далее необходимо включить мотор enableMotor = true и «оно задвигалось!».
Разнообразия ради я реализовал изменение скорости мотора, чтобы молот автоматически совершал удары. Вся логика изменения находится в функции update() в строках [461-470]. Один минус — если под молот положить например квадрат, то он стопорится. Всё потому что ожидается достижения предельного угла. Это легко решается, если смену направления силы сделать по таймеру, а не по достижению предельных углов.
Ну и пожалуй самый интересный объект, реализуемый данным соединением, — верёвка. Сначала я реализовал круглое основание и прикрепил его к мировому телу [244-250], затем прикрепил к нему первое звено как частный случай [253-258], а остальные звенья, т.к. они подобны, было легко создавать и прикреплять уже в цикле используя вспомогательную переменную prevBody, которая хранит ссылку на предыдущее звено [259-270].
На этом с данным соединением пожалуй всё, вопросы оставляйте в комментариях!
Скачать исходники
