Weld — крепкое соединение. Как правило оно не может растягиваться или сжиматься (расстояние между телами стремится быть постоянным), а так же тела не могут поворачиваться относительно друг друга (угол между телами стремиться быть постоянным). Получается жёсткое фиксирование тел относительно друг друга с соединением их в определённой точке.
Я продемонстрирую несколько основных видов объектов с применением данного соединения:
- прикрепление обычного динамического тела к мировому телу;
- скрепление 2-х тел (квадратов);
- шестерёнка или её подобие;
- упругая антенна — интересный болтающийся объект.
Вот как это выглядит
Контролы: P — скрыть\показать профайлер; R — пересоздать сцену; LMB — таскать объекты 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 |
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.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 "Box2D joints: weld joint" 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; 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(); // 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; /////////////////////////////////////////////////////// // создадим 3 одинаковых прямоугольных объекта (квадраты со стороной в 30 пикселей) // 2 из которых мы соеденим Weld соединением var a: b2Body = createPhysBox(_world, 350, 100, 30, 30); var b: b2Body = createPhysBox(_world, 350, 100, 30, 30); var c: b2Body = createPhysBox(_world, 350, 100, 30, 30); // создадим Weld joint между b и c var jDef: b2WeldJointDef = new b2WeldJointDef(); jDef.bodyA = b; jDef.bodyB = c; // указываем точку соединения, точка для каждого тела указывается в его локальных координатах // например если тело - квадрат со стороной 30, то локальная точка (15,15) - это его правый нижний угол. jDef.localAnchorA = new b2Vec2(-15 * MPP, -15 * MPP); jDef.localAnchorB = new b2Vec2(15 * MPP, 15 * MPP); // можно установить угол соединения, расскоментируйте эту строку и посмотрите что изменится //jDef.referenceAngle = Math.PI / 6; // 30 градусов // создадим соединение в мире _world.CreateJoint(jDef); // теперь соеденим мировое тело с телом a // можно использовать созданный ранее объект jDef для других тел просто переопределяя тела и нужные совйства jDef.bodyA = _world.GetGroundBody(); jDef.bodyB = a; jDef.localAnchorA = new b2Vec2(250 * MPP, 40 * MPP); jDef.localAnchorB = new b2Vec2(); _world.CreateJoint(jDef); /////////////////////////////////////////////////////// // создание шестерёнки: 1 круг и 4 прямоугольника a = createPhysCircle(_world, 100, 100, 60); b = createPhysBox(_world, 100, 100, 30, 30); jDef.bodyA = a; jDef.bodyB = b; // соединяем круг и прямоугольник, соединяются точки края круга и центра прямоугольника jDef.localAnchorA = new b2Vec2(60 * MPP, 0); jDef.localAnchorB = new b2Vec2(0, 0); _world.CreateJoint(jDef); // 2-й прямоугольник шестерёнки b = createPhysBox(_world, 100, 100, 30, 30); jDef.bodyB = b; jDef.localAnchorA = new b2Vec2(0, 60 * MPP); jDef.localAnchorB = new b2Vec2(0, 0); _world.CreateJoint(jDef); // 3-й прямоугольник шестерёнки b = createPhysBox(_world, 100, 100, 30, 30); jDef.bodyB = b; jDef.localAnchorA = new b2Vec2(-60 * MPP, 0); jDef.localAnchorB = new b2Vec2(0, 0); _world.CreateJoint(jDef); // 4-й прямоугольник шестерёнки b = createPhysBox(_world, 100, 100, 30, 30); jDef.bodyB = b; jDef.localAnchorA = new b2Vec2(0, -60 * MPP); jDef.localAnchorB = new b2Vec2(0, 0); _world.CreateJoint(jDef); /////////////////////////////////////////////////////// // создание антенны // 3 первых кусочка a = createPhysBox(_world, 300, 300, 12, 30); b = createPhysBox(_world, 300, 300, 10, 30); c = createPhysBox(_world, 300, 300, 8, 30); // прикрепляем первый кусочек к телу мира jDef.bodyA = _world.GetGroundBody(); jDef.bodyB = a; jDef.localAnchorA = new b2Vec2(250 * MPP, 330 * MPP); jDef.localAnchorB = new b2Vec2(0, 15 * MPP); _world.CreateJoint(jDef); // крепим 2-й кусок к первому jDef.bodyA = a; jDef.bodyB = b; jDef.localAnchorA = new b2Vec2(0, -15 * MPP); jDef.localAnchorB = new b2Vec2(0, 15 * MPP); _world.CreateJoint(jDef); // крепим 3-й кусок ко второму // локальные координаты крепления остаются те же, поэтому мы не указываем localAnchor-ы по новой jDef.bodyA = b; jDef.bodyB = c; _world.CreateJoint(jDef); // 4-й кусочек a = createPhysBox(_world, 300, 300, 5, 30); jDef.bodyA = c; jDef.bodyB = a; _world.CreateJoint(jDef); } /** * 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 } } //} public } } |
Всё самое важное и новое для нас находится в функции createObjs(), в ней создаются все объекты и соединения.
На данном этапе нужно хорошо понять 2 вещи: относительность точки соединения и угла соединения.
На Рисунке 1 представлена наглядность для понимания координат точки соединения localAnchor.
Теперь разберёмся с углом соединения referenceAngle. Если мы укажем угол соединения следующим образом:
ActionScript
|
1 |
jDef.referenceAngle = Math.PI / 6; // 30 градусов |
то угол между телами станет = 30 градусов. Т.е. если первое тело будет статично (как в случае соединения мира и тела «a» в примере), то второе тело будет повернуто по часовой стрелке на 30 градусов.
Обратите внимание, что ось Y в системе координат box2d направлена вниз, поэтому поворот на положительный угол будет совершаться по часовой стрелке, а отрицательный угол — против часовой стрелки.
На Рисунке 2 схематично отображено соединение с углами 45, -135, 270 градусов.
