Question

如何使用cocos2d和box2d来制作一个Breakout游戏：PART

Answer 1

大家也可以到Ray的网站查看本教程的中文版本。Simple Breakout Game ScreenshotBbox2d是一个非常强大的物理引擎库，同时它与cocos2d结合非常适合在iphone上面做游戏开发。著名的angry birds，tiny wings都是用box2d写的。你可以用它做好多事情，当然，最好的学习方法就是使用它来创建一个简单的游戏。在这个教程中，我们将一步一步创建一个简单的breakout游戏，完成碰撞检测，篮球反弹物理效果，通过touch拖动paddle（就是上图的白色矩形），以及胜利/失败的场景。 (Jump to part two of the series.)如果你还不了解cocos2d和box2d，你可能先要读一读 《如何使用cocos2d制作一个简单的iphone游戏》 以及《在cocos2d里面如何使用box2d物理引擎：弹球》.好了，是时候制作breakout了！ 一个永远反弹的球S首先，打开Xcode，选择 cocos2d-0.99.1 Box2d Application template创建一个工程，命名为“ Box2DBreakout”. 删除掉模板代码，因此你会有一个空的工程来重新开始—具体步骤可以参照 《在cocos2d里面如何使用box2d物理引擎：弹球》 这个教程。一旦你有了一个很好的干净的工程后，接下来，在HelloWorldScene.h中导入下面的头文件： #import "Box2D.h" 同时在HelloWorld类中添加以下成员变量： b2World *_world; b2Body *_groundBody; b2Fixture *_bottomFixture; b2Fixture *_ballFixture; 然后在HelloWorldScene.mm文件顶部定义比率： #define PTM_RATIO 32 这个比率我们在上一个教程中已经讨论过了，这里就不再啰嗦了。 然后，在init方法中加入下列代码： CGSize winSize = [CCDirector sharedDirector].winSize; // Create a world b2Vec2 gravity = b2Vec2(0.0f, 0.0f); bool doSleep = true; _world = new b2World(gravity, doSleep); // Create edges around the entire screen b2BodyDef groundBodyDef; groundBodyDef.position.Set(0,0); _groundBody = _world->CreateBody(&groundBodyDef); b2PolygonShape groundBox; b2FixtureDef groundBoxDef; groundBoxDef.shape = &groundBox; groundBox.SetAsEdge(b2Vec2(0,0), b2Vec2(winSize.width/PTM_RATIO, 0)); _bottomFixture = _groundBody->CreateFixture(&groundBoxDef); groundBox.SetAsEdge(b2Vec2(0,0), b2Vec2(0, winSize.height/PTM_RATIO)); _groundBody->CreateFixture(&groundBoxDef); groundBox.SetAsEdge(b2Vec2(0, winSize.height/PTM_RATIO), b2Vec2(winSize.width/PTM_RATIO, winSize.height/PTM_RATIO)); _groundBody->CreateFixture(&groundBoxDef); groundBox.SetAsEdge(b2Vec2(winSize.width/PTM_RATIO, winSize.height/PTM_RATIO), b2Vec2(winSize.width/PTM_RATIO, 0)); _groundBody->CreateFixture(&groundBoxDef); 好，这个代码和我们上一个教程中，为整个屏幕创建一个盒子边界差不多。然后，这一次，我们把重力设置为0，因为，在我们的breakout游戏中，我们并不需要重力！注意，我们存储了底部的fixture的一个指针，以方便后面使用（在后面的教程中，我们将用来追踪什么时候篮球与顶部相碰撞了）。现在，下载我制作的 篮球图片 并且拖到Resources文件夹中，确保 “Copy items into destination group’s folder (if needed)” 被复选中。让我们往场景里面添加一个精灵吧。紧接着上面的代码，加入下面的代码片段： // Create sprite and add it to the layer CCSprite *ball = [CCSprite spriteWithFile:@"Ball.jpg" rect:CGRectMake(0, 0, 52, 52)]; ball.position = ccp(100, 100); ball.tag = 1; [self addChild:ball]; 这里没什么疑问，我们已经做过好多次类似的事情了。注意，我们为篮球设置了一个tag标识，后面你会看到，这个tag标记有什么用。 接下来，为shape创建一个body： // Create ball body b2BodyDef ballBodyDef; ballBodyDef.type = b2_dynamicBody; ballBodyDef.position.Set(100/PTM_RATIO, 100/PTM_RATIO); ballBodyDef.userData = ball; b2Body * ballBody = _world->CreateBody(&ballBodyDef); // Create circle shape b2CircleShape circle; circle.m_radius = 26.0/PTM_RATIO; // Create shape definition and add to body b2FixtureDef ballShapeDef; ballShapeDef.shape = &circle; ballShapeDef.density = 1.0f; ballShapeDef.friction = 0.f; ballShapeDef.restitution = 1.0f; _ballFixture = ballBody->CreateFixture(&ballShapeDef); 这个看起来和上一篇教程中的也很像。再巩固一下吧，为了创建一个body对象，我们先要创建一个body定义结构，然后再创建body，接着是shape，再指定fixture结构，最后是创建fixture对象。 更新：注意，我们也把球的摩擦力设置为0.这样可以防止球在碰撞的时候，由于摩擦损失能量，导致来回碰撞的过程中会有一点点偏差。 好了，是时候做一些完全不同的事了！紧接上面的代码： b2Vec2 force = b2Vec2(10, 10); ballBody->ApplyLinearImpulse(force, ballBodyDef.position); 这里往球上面施加了一个冲力（impulse），这样可以让它初始化的时候朝一个特定的方向运动。 最后一件事情，就是在init方法中，增加一个tick调度方法： [self schedule:@selector(tick:)]; 下面是tick方法的实现： - (void)tick:(ccTime) dt { _world->Step(dt, 10, 10); for(b2Body *b = _world->GetBodyList(); b; b=b->GetNext()) { if (b->GetUserData() != NULL) { CCSprite *sprite = (CCSprite *)b->GetUserData(); sprite.position = ccp(b->GetPosition().x * PTM_RATIO, b->GetPosition().y * PTM_RATIO); sprite.rotation = -1 * CC_RADIANS_TO_DEGREES(b->GetAngle()); } } } 当然，这里也和上一个教程中的一样，没有什么特别的。 最后一件事我们永远不忘记！那就是清理： - (void)dealloc { delete _world; _groundBody = NULL; [super dealloc]; } 好了，让我们试一下吧。编译并运行工程，你将会看到一个球无限地在屏幕里面来回弹！—-很酷吧！增加Paddle如果没有一个paddle的话，那么就不可能称其为一个breakout游戏。下载我制作的paddle图片 然后把它拖到Resources文件夹中，同时确保 “Copy items into destination group’s folder (if needed)” 被复选上。然后在HelloWorldScene.h文件中往HelloWorld类中添加下列成员变量： b2Body *_paddleBody; b2Fixture *_paddleFixture; 然后，在init方法中构建paddle body： // Create paddle and add it to the layer CCSprite *paddle = [CCSprite spriteWithFile:@"Paddle.jpg"]; paddle.position = ccp(winSize.width/2, 50); [self addChild:paddle]; // Create paddle body b2BodyDef paddleBodyDef; paddleBodyDef.type = b2_dynamicBody; paddleBodyDef.position.Set(winSize.width/2/PTM_RATIO, 50/PTM_RATIO); paddleBodyDef.userData = paddle; _paddleBody = _world->CreateBody(&paddleBodyDef); // Create paddle shape b2PolygonShape paddleShape; paddleShape.SetAsBox(paddle.contentSize.width/PTM_RATIO/2, paddle.contentSize.height/PTM_RATIO/2); // Create shape definition and add to body b2FixtureDef paddleShapeDef; paddleShapeDef.shape = &paddleShape; paddleShapeDef.density = 10.0f; paddleShapeDef.friction = 0.4f; paddleShapeDef.restitution = 0.1f; _paddleFixture = _paddleBody->CreateFixture(&paddleShapeDef); 我不想花太多的时间解释上面的内容了。因为，和之前的创建篮球的body的过程差不太多。这里只给出不同的地方：当你创建CCSprite的时候，你并不需要指定精灵的大小。如果你传递一个文件名给它，它会自动计算出大小。注意，这里不是使用circle shape了。这一次，我们使用polygon shape。我们使用一个辅助方法来创建shape，当然，其形状是个盒子。我们使用了SetAsBox方法来指定shape相对于body的位置，这个方法在构建复杂的对象的时候比较有用。这里，我们只是让shape在body中间。我把paddle的密度设置得比球要大得多，同时调节了一下其它的参数。（这些参数要靠试，按照真实的高中物理知识去计算，可能得不到）同时，我们存储paddleBody和paddleFixture的引用，为了方便后面使用。如果你编译并运行的话，你将会看到屏幕中间有一个paddle，而且球碰到它将会反弹。 然后，这还不是很有趣，因为我们还不能移动paddle！移动Paddle移动paddle需要touch事件，所以先在init方法中允许touch事件： self.isTouchEnabled = YES; 然后，在HelloWorldScene.h的HelloWorld类中添加下面的成员变量： b2MouseJoint *_mouseJoint; 现在，让我们实现touch方法！首先是ccTouchesBegan： - (void)ccTouchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event { if (_mouseJoint != NULL) return; UITouch *myTouch = [touches anyObject]; CGPoint location = [myTouch locationInView:[myTouch view]]; location = [[CCDirector sharedDirector] convertToGL:location]; b2Vec2 locationWorld = b2Vec2(location.x/PTM_RATIO, location.y/PTM_RATIO); if (_paddleFixture->TestPoint(locationWorld)) { b2MouseJointDef md; md.bodyA = _groundBody; md.bodyB = _paddleBody; md.target = locationWorld; md.collideConnected = true; md.maxForce = 1000.0f * _paddleBody->GetMass(); _mouseJoint = (b2MouseJoint *)_world->CreateJoint(&md); _paddleBody->SetAwake(true); } } 呃，好多新知识！让我们一点一点来讨论。 首先，我们把touch坐标转换成coocs2d坐标（convertToGL）然后，再转换成Box2d坐标（locationWorld）。 然后，我们使用paddle fixture的一个方法来测试这个touch点是否在fixture内部。 如果是的话，我们就创建一个所谓的”鼠标关节“。在Box2d里面，一个鼠标关节用来让一个body朝着一个指定的点移动—在这里个例子中，就是用户点的方向。 当你创建一个mouse joint后，你赋值给它两个body。第一个没有被使用，通常都是设置成ground body。第二个，就是你想让它移动的body，在这个例子中就是paddle。 接下来，你指定移动的终点—这个例子中就是用户点击的位置。 然后，你告诉box2d，但bodyA和bodyB碰撞的时候，把它当成是碰撞，而不是忽略它。这个很重要！因为，我之前没有设置它为ture，结果不行！因此，当我们用鼠标拖动这个paddle的时候，它并不会与屏幕的边界相碰撞，而且有时候，我的paddle直接就飞出屏幕之外了。这个非常非常奇怪，不过我现在知道是为什么了。因为没有设置bodyA和bodyB是可碰撞的。 你然后指定移动body的最大的力是多少。如果你减少这个数值的话，paddle body响应鼠标移动时就会慢一些。但是，我们想让paddle快速地响应鼠标的变化。 最后，我们把这个关节加入到world中，同时，保存这个指针，因为后面有用。同时，我们还要把body设置成苏醒的（awake）。之所以要这么做，是因为如果body在睡觉的话，那么它就不会响应鼠标的移动！ 好了，接下来，让我们添加ccTouchesMoved方法： -(void)ccTouchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event { if (_mouseJoint == NULL) return; UITouch *myTouch = [touches anyObject]; CGPoint location = [myTouch locationInView:[myTouch view]]; location = [[CCDirector sharedDirector] convertToGL:location]; b2Vec2 locationWorld = b2Vec2(location.x/PTM_RATIO, location.y/PTM_RATIO); _mouseJoint->SetTarget(locationWorld); } 这个方法的开头部分和ccTouchesBegan差不多—我们把touch坐标转换成Box2d坐标。唯一的区别就是，我们更新了鼠标关节的目标位置（也就是我们想让paddle移动的位置的）。 接下来，我们添加ccTouchesCacelled和ccTouchesEnded方法： -(void)ccTouchesCancelled:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event { if (_mouseJoint) { _world->DestroyJoint(_mouseJoint); _mouseJoint = NULL; } } - (void)ccTouchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event { if (_mouseJoint) { _world->DestroyJoint(_mouseJoint); _mouseJoint = NULL; } } 我们在这些方法中做的只有一件事，就是在我们移动完paddle或者取消移动之后销毁mouse joint。 编译并运行，你现在可以用鼠标移动paddle了，同时可以让它与篮球相互碰撞了！ 很好。。。不过，等一下，这还不是一个breakout！我们不可以把paddle移动到任何位置，我们只能在屏幕底部左右来回移动它！限制Paddle的移动我们可以很容易地限制paddle的移动，只需要添加另外一个关节，叫做prismatic joint。这个关节会限制一个body的移动沿着一根指定的轴。 因此，我们可以使用这种方法来限制paddle相对于地面移动，也就是说只能沿着x轴移动。 让我们看看相关代码。往init方法中加入下列代码： // Restrict paddle along the x axis b2PrismaticJointDef jointDef; b2Vec2 worldAxis(1.0f, 0.0f); jointDef.collideConnected = true; jointDef.Initialize(_paddleBody, _groundBody, _paddleBody->GetWorldCenter(), worldAxis); _world->CreateJoint(&jointDef); 第一件事情就是指定一个沿着x轴的向量。然后，我们需要指定collideConnected为true，因此，我们的球才能够正确的反弹，而不是飞到屏幕之外去。 然后，初始化关节，指定paddle和ground两个body，再使用world对象来创建关节！ 更新：我第一次尝试去修正这个bug的时候，我通过直接调整球的速度，使用SetLinearVelocity方法。然后，Steve Oldmeadow也指出，这非常不好！它会破坏物理仿真，最好的方法是通过调用SetLinearDamping方法，间接影响速度。因此，现在这个教程就是这个做的。（damping就是阻尼的意思） 接下来，在tick方法中添加下列代码，具体位置是在获得user data之后： if (sprite.tag == 1) { static int maxSpeed = 10; b2Vec2 velocity = b->GetLinearVelocity(); float32 speed = velocity.Length(); if (speed > maxSpeed) { b->SetLinearDamping(0.5); } else if (speed < maxSpeed) { b->SetLinearDamping(0.0); } } 这里，我们判断sprite的tag，看是否是球的tag。如果是的话，我们就检查它的速度，如果太大的话，就设置它的阻尼为0.5，这样可以让它慢下来。 如果你编译并运行的话，你将会看到一个球以非常适中的速度在屏幕四周来回反弹。给我源代码！这里是本教程的 完整源代码 。这只是一部分，第二部分的教程会包含一个完整的breakout的源码。接下来呢？目前为止，我们已经有一个篮球在屏幕四周来回反弹了，同时还有一个paddle可以用鼠标来控制其移动。在下个教程中，我们将创建一些方块，当球碰到它们的时候，方块就会消失。