【cocos2d-x游戏开发】物体的碰撞检测

碰撞检测是物理世界中很重要的一部分，很多游戏也用到了碰撞检测的知识，比如说前段时间很流行的《AngryBird》，当小鸟和箱子碰撞之后，小鸟会死亡，箱子会破裂等等，都用到了碰撞的知识。
碰撞的检测使我们开发游戏的时候经常用到的，我们通常来使用物理引擎来检测碰撞。cocos2d-x3.0版本里面封装了自己的引擎叫做physics（基于BOX2D封装的），这个引擎用起来很方便，很多工作不需要我们去做了。
下面是程序的效果图

首先我们要创建一个物理世界

Scene* HelloWorld::createScene()
{
// 'scene' is an autorelease object
auto scene = Scene::createWithPhysics();
scene->getPhysicsWorld()->setDebugDrawMask(PhysicsWorld::DEBUGDRAW_ALL);//开启调试

// 'layer' is an autorelease object
auto layer = HelloWorld::create();

// add layer as a child to scene
layer->setPhyWorld(scene->getPhysicsWorld());
scene->addChild(layer);

// return the scene
return scene;
}

首先我们需要创建一个物理世界

auto scene = Scene::createWithPhysics();

然后开启调试

scene->getPhysicsWorld()->setDebugDrawMask(PhysicsWorld::DEBUGDRAW_ALL);

同时吶，将我们的物理世界添加到层中

auto layer = HelloWorld::create();

// add layer as a child to scene
layer->setPhyWorld(scene->getPhysicsWorld());

添加之前还需要在头文件中加入一个函数

void setPhyWorld(PhysicsWorld *world)         { m_world = world; }
private:
PhysicsWorld *m_world;

创建物理世界的边界

任何世界都是有范围的我们的物理世界也不例外，这样世界中的物体就跑不出去了，我们在init（）函数里面修改代码

auto edgeSp = Sprite::create();
auto body = PhysicsBody::createEdgeBox(visibleSize, PHYSICSBODY_MATERIAL_DEFAULT, 3);
edgeSp->setPosition(Point(visibleSize.width / 2, visibleSize.height / 2));
edgeSp->setPhysicsBody(body);
this->addChild(edgeSp);
edgeSp->setTag(0);
this->setTouchEnabled(true);

auto body = PhysicsBody::createEdgeBox(visibleSize, PHYSICSBODY_MATERIAL_DEFAULT, 3);

本句为创建一个body对象参数分别为尺寸大小，body的材质，PHYSICSBODY_MATERIAL_DEFAULT为默认的材质，3是边界宽度

响应点击添加元素

我们首先要响应鼠标在场景中的点击，我们在init里面把touchEnable设置为true

this->setTouchEnabled(true);

然后下面我们重写onTouchesEnd方法

void HelloWorld::onTouchesEnded(const std::vector<Touch*>& touches, Event* event)
{
for (auto touch : touches)
{
auto location = touch->getLocation();
addNewSpriteAtPosition(location);
}
}

然后我们来实现添加精灵的函数addNewSpriteAtPosition函数

void HelloWorld::addNewSpriteAtPosition(Point p)
{
auto sp = Sprite::create("c1.png");
sp->setTag(1);
auto body = PhysicsBody::createBox(Size(60, 70));
body->setContactTestBitmask(0xFFFFFFFF);
sp->setPhysicsBody(body);
sp->setPosition(p);
this->addChild(sp);
}

首先我们创建一个精灵，标记设为1，因为我们以后要获取这个精灵，然后创建一个body把body关联在精灵上，然后添加到层中。
等到后面我们详细说一下下面这句代码，这里就先不说啦

body->setContactTestBitmask(0xFFFFFFFF);

碰撞检测

最后就是碰撞检测了

void HelloWorld::onEnter()
{
Layer::onEnter();
auto listener = EventListenerPhysicsContact::create();

listener->onContactBegin = [](const PhysicsContact& contact)
{
auto sp = (Sprite*)contact.getShapeA()->getBody()->getNode();
int tag = sp->getTag();
if (tag == 1)
{
Texture2D *texture = TextureCache::getInstance()->addImage("c2.png");
sp->setTexture(texture);
}

sp = (Sprite*)contact.getShapeB()->getBody()->getNode();
tag = sp->getTag();
if (tag == 1)
{
Texture2D *texture = TextureCache::getInstance()->addImage("c1.png");
sp->setTexture(texture);
}
return true;
};
Director::getInstance()->getEventDispatcher()->addEventListenerWithFixedPriority(listener, 1);
}

上述代码的onEnter函数是进入场景的时候调用的，我们可以通过

auto listener = EventListenerPhysicsContact::create();

这句代码来创建物理碰撞检测事件监听器对象。注意下面这句代码

listener->onContactBegin = [](const PhysicsContact& contact)

里面只有一个参数，很多人写了两个参数，那是错误的。

然后下面我们就通过Lambda表达式定义了事件处理的匿名函数。

auto sp = (Sprite*)contact.getShapeA()->getBody()->getNode();

auto sp = (Sprite*)contact.getShapeB()->getBody()->getNode();

这句代码是从接触点中取出互相接触的两个对象，它的取值过程有点复杂，首先接触点使用getShapeA（）和getShapeB（）函数获得物体形状，然后再通过getBody（）函数获得物体，再通过物体的getNode（）函数获得与形状相关的节点对象。

Director::getInstance()->getEventDispatcher()->addEventListenerWithFixedPriority(listener, 1);

上面这句代码是指固定的事件优先级注册监听器，事件优先级决定事件响应的的优先级别，值越小优先级越高。

然后在最最最后面就要简单说一下接触测试掩码、类别掩码和碰撞验码了。

1.接触测试掩码（ContactTestBitmask）

我们在添加精灵的时候添加了这样一句代码

body->setContactTestBitmask(0xFFFFFFFF);

它的作用是设置物体接触时能否触发EventListenerPhysicsContact中定义的碰撞检测事件。打比方说，如果两个物体的接触测试掩码（ContactTestBitmask）执行“逻辑与”运算，如果结果为非零值，那么表明这两个物体会触发碰撞检测事件。默认值是0X00000000，表示清除所有掩码位，0XFFFFFFFF表示所有掩码位都设为1.
下面有三个body（body1，body2，body3）它们的接触测试掩码分别为
body1->setContactTestBitmask(0X01) //0001
body2->setContactTestBitmask(0X03) //0011

body3->setContactTestBitmask(0X02) //0010

就是说body1和bosy2可以触发碰撞，body2和body3可以触发碰撞，但是body1和body3不可以触发碰撞，因为它们与运算之后结果是0

2.类别掩码（categoryBitmask）

类别掩码，该掩码定义了刚体形状属于的类别。chipmunk支持32种类别。通过对刚体或刚体形状设定categoryBitmask与contactTestBitmask,然后将两者按位于运算。通过body->setCategoryBitmask(int bitmask)函数来设置类别掩码，默认值为0XFFFFFFFF。

3.碰撞掩码（collisionBitmask）

该掩码定义了哪些类别的刚体可以与本刚体发生碰撞。当刚体之间彼此接触的时候，可能会发生碰撞反映的。此时该刚体的碰撞验码（collisionBitmask）会与另外一个刚体的类别掩码（categoryBitmask）进行与运算，如果结果为非零值，则刚体会受到碰撞影响，每葛刚体都可以选择是否要受到碰撞影响。例如，你可以通过设定碰撞验码来避免碰撞计算带来的刚体速度的改变。默认值为0XFFFFFFFF

假设有三个物体设置如下

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之间、body1和body2、body3和body3能够互相发生碰撞反映，body1和body3之间不能发生碰撞反映。body2不能对body3的碰撞发生反映，但是body3能对body2的碰撞发生反映。（就是说1被2碰撞的话，就拿1的碰撞验码和2的类别掩码进行与运算，如果为非零值，则可以作出反应）

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