Chapter 4 Physics & Collisions
Player Physics
任何node想要移动或者互动的像物理对象时,必须成为CCPhysicsNode的子类。
Enabling Physics for the Player Sprite
在Level1.ccb中,无法打开player的Item Physics tab,这是任何Sub File Nodes都面临的问题:不支持physics。但是可以在Player.ccb中打开physics属性,如下图:
发布并运行后,可以发现player立刻开始下坠,这是因为重力。
Move and Rotate Actions Conflict with Physics
在内部,重力加速度增加了node的速度,即使node正在被移动。最终,移动的动作停止,physics继续接管。
这是physics和动作结合后的副作用。更精确的说,影响node的位置和旋转属性的动作不应该在动态(dynamic)nodes上使用。当忽略node的速度时,他们重载位置和旋转度的物理属性,至少是暂时的。
在有些情况下,移动和旋转动作看上去做了,但是碰撞表示不会像你预计的那样,因为通过动作强制的行动并没有通过node的内部状态或者冲突反应出来。举例来说,一个移动动作不会因为在路上有一个碰撞而停止,实际上,它会持续的移动node,并且每一帧都会尝试解决,这会导致很多问题。
移动一个physics-enabled的node,应该专门应用forces完成,或者通过使用joints。一个例外是面对static bodies的时候。
同样,有许多纯粹的可视或者功能性动作,比如更改node的颜色或者运行一个方块。这些动作可以仍然在physics node上使用,而不用担心其他。
NOTE:如果你好奇为什么移动和旋转动作不能和phsics结合。想象风中的一片叶子。正常情况下,一个很轻的物体,比如叶子,在碰撞到其他任何物体时,会停止。但是,如果你让叶子以直线从A移动到B时,这会使得它在遇到更重或者不可穿过的物体时持续前进。这样的话,叶子的行为就不可预测了,也没有通用的解决方法。
Moving the Player Through Physics
因为一个使用了动态physicsBody的Physics-enabled node 不能做任何移动,旋转,变换或者扭曲动作,所以应该用合适的physics 动作替换。
触摸事件需要从激活一个移动动作,只要一个触摸开始改变一个标志。如果这个标志被设置,这会导致一个function,在update中被调用,以实现在制定方向上加速player。
在GameScene.m中,添加:
@implementation GameScene { __weak CCNode *_levelNode; __weak CCNode *_playerNode; __weak CCPhysicsNode *_physicsNode; __weak CCNode *_backgroundNode; CGFloat _playerNudgeRightVelocity; CGFloat _playerNudgeUpVelocity; CGFloat _playerMaxVelocity; BOOL _acceleratePlayer; }
并修改:
- (void)touchBegan:(CCTouch *)touch withEvent:(CCTouchEvent *)event { _acceleratePlayer = YES; }
这样可以激活“用户正在触摸屏幕“模式。
当然,也必须结束这个模式,添加代码:
- (void)touchEnded:(CCTouch *)touch withEvent:(CCTouchEvent *)event { _acceleratePlayer = NO; } - (void)touchCancelled:(CCTouch *)touch withEvent:(CCTouchEvent *)event { [self touchEnded:touch withEvent:event]; }
修改update:方法:
- (void)update:(CCTime)delta { //[self scrollToTarget:_playerNode]; if(_acceleratePlayer) { [self accelerateTarget:_playerNode]; } [self scrollToTarget:_playerNode]; }
这里,很重要的一点是在滚动之前加速player,因为滚动需要player更新后的位置。
Accelerating the Player
现在,添加:
- (void)accelerateTarget:(CCNode*)target { //临时变量 _playerMaxVelocity = 350.0; _playerNudgeRightVelocity = 30.0; _playerNudgeUpVelocity = 80.0; CCPhysicsBody *physicsBody = target.physicsBody; if(physicsBody.velocity.x < 0.0) { physicsBody.velocity = CGPointMake(0.0, physicsBody.velocity.y); } [physicsBody applyImpulse:CGPointMake(_playerNudgeRightVelocity, _playerNudgeUpVelocity)]; if (ccpLength(physicsBody.velocity) > _playerMaxVelocity) { CGPoint direction = ccpNormalize(physicsBody.velocity); physicsBody.velocity = ccpMult(direction, _playerMaxVelocity); } }
_player开头的声明的变量只是为了代码实现功能,之后会很快被替换。
下面剖析这段代码:
CCPhysicsBody *physicsBody = target.physicsBody;
target的CCPhysicsBody实例被存储为本地变量。比起使用target.physicsBody.velocity,这使得代码更清晰,更短。
因为这个游戏都是从左移动到右的,任何在负x轴方向的”leftward“动作都被取消,取消的功能使用如下代码:
if(physicsBody.velocity.x < 0.0) { physicsBody.velocity = CGPointMake(0.0, physicsBody.velocity.y); }
node可以向左移动,因为外部的力推动它向左,或者仅仅因为它滚向一个向左倾斜的斜坡。用户不会一直触摸屏幕,当没有触摸屏幕时,player的body自由运动。但是一旦用户触摸了屏幕,你不希望用户被迫比平常tap更长的时间仅仅是为了取消可能向左的速度。同时,重复或者持续的taps应该被允许,以增加向右的水平速度。
Caution:velocity是CGPoint数据类型不值得担心。CGPoint是C struct,而不是一个引用(指针)。CGSize和CGRect也是这样。这就是为什么需要使用CGPointMake而不是仅仅是physicsBody.velocity.x = 0.0;这样的话,会产生编译错误,"Expression is not assignable",因为velocity.x不是一个属性,在oc中它没有setter方法。
[physicsBody applyImpulse:CGPointMake(_playerNudgeRightVelocity, _playerNudgeUpVelocity)];
applyImpulse方法使用之前定义的nudge变量作为impulse 容器。在内部,applyImpulse通过乘上impulse来更新body的速度。
本质上说,一个impulse是力施加在一个特殊的时间点。一个impulse的效果完全取决于body的质量-----如果你增加body的质量,那么相同的impulse比之前加速body的效果要少。
如果你想去施加一个忽略body质量的脉冲,那么只要简单的更改physicsBody.velocity属性。
一个相关的概念是施加一个force(力)。一个force是一个持续施加的impulse。
Note:在这个例子中,CCPhysicsNode(player的父node)有一个默认的重力。默认的重力会持续的向下加速player,除非你通过施加一个向上的impulse抵消它。
Imposing a Speed Limit on the Player
if (ccpLength(physicsBody.velocity) > _playerMaxVelocity) { CGPoint direction = ccpNormalize(physicsBody.velocity); physicsBody.velocity = ccpMult(direction, _playerMaxVelocity); }
这段代码是判断physicsBody的velocity是否超过了安全值,如果超过了,改变velocity至最大值。
规范化velocity使得它变成一个单位向量,长度是1,但是和指向原始方向。如果没有这段代码,user可以保持手指在屏幕上,不断的加速player,甚至到无限速度。
Tip:ccpLength,ccpNormalize,ccpMult 都是声明在CGPointExtension.h中的C函数,其中还有其他2D向量函数。
单位velocity指的是in points per second(pt/s)。如果你想移动一个body从左到右,在横屏的iPad上,在1s内移动1024个points,那么x velocity就是1024.
Expose Design Values as Custom Properties
修改:
//_playerMaxVelocity = 350.0;
//_playerNudgeRightVelocity = 30.0;
//_playerNudgeUpVelocity = 80.0;
在SpriteBuilder中设置这些属性,打开GameScene.ccb。
Note:Edit Custom Properties按钮并不是在每一个node上都出现。仅仅在那些有自己的自定义类的nodes上有效。如果没有自定义类,就没有自定义属性。
Constructing the Level Physics