iOS游戏开发之UIDynamic

简介

• 什么是UIDynamic
  • UIDynamic是从iOS 7开始引入的一种新技术，隶属于UIKit框架
  • 可以认为是一种物理引擎，能模拟和仿真现实生活中的物理现象重力、弹性碰撞等现象
• 物理引擎的价值
  • 广泛用于游戏开发，经典成功案例是“愤怒的小鸟”
  • 让开发人员可以在远离物理学公式的情况下，实现炫酷的物理仿真效果
  • 提高了游戏开发效率，产生更多优秀好玩的物理仿真游戏

知名的2D物理引擎

• Box2d
• Chipmunk

使用步骤

• 要想使用UIDynamic来实现物理仿真效果，大致的步骤如下
• 创建一个物理仿真器（顺便设置仿真范围）
• 创建相应的物理仿真行为（顺便添加物理仿真元素）
• 将物理仿真行为添加到物理仿真器中 ? 开始仿真

三大概念

• 物理仿真元素（Dynamic Item）
  • 谁要进行物理仿真？
• 物理仿真行为（Dynamic Behavior）
  • 执行怎样的物理仿真效果？怎样的动画效果？
• 物理仿真器（Dynamic Animator）
  • 让物理仿真元素执行具体的物理仿真行为

物理仿真元素

注意

• 不是任何对象都能做物理仿真元素
• 不是任何对象都能进行物理仿真

哪些对象才能做物理仿真元素

• 任何遵守了UIDynamicItem协议的对象
• UIView默认已经遵守了UIDynamicItem协议，因此任何UI控件都能做物理仿真
• UICollectionViewLayoutAttributes类默认也遵守UIDynamicItem协议

物理仿真行为

• UIDynamic提供了以下几种物理仿真行为
  • UIGravityBehavior：重力行为
  • UICollisionBehavior：碰撞行为
  • UISnapBehavior：捕捉行为
  • UIPushBehavior：推动行为
  • UIAttachmentBehavior：附着行为
  • UIDynamicItemBehavior：动力元素行为
• 物理仿真行为须知
  • 上述所有物理仿真行为都继承自UIDynamicBehavior
  • 所有的UIDynamicBehavior都可以独立进行
  • 组合使用多种行为时，可以实现一些比较复杂的效果

物理仿真器

• 物理仿真器须知
  • 它可以让物理仿真元素执行物理仿真行为
  • 它是UIDynamicAnimator类型的对象
• UIDynamicAnimator的初始化

//view参数：是一个参照视图，表示物理仿真的范围
- (instancetype)initWithReferenceView:(UIView *)view;

• UIDynamicAnimator的常见方法

//添加1个物理仿真行为
- (void)addBehavior:(UIDynamicBehavior *)behavior;

//移除1个物理仿真行为
- (void)removeBehavior:(UIDynamicBehavior *)behavior;

//移除之前添加过的所有物理仿真行为
- (void)removeAllBehaviors;

• UIDynamicAnimator的常见属性

//参照视图
@property (nonatomic, readonly) UIView* referenceView;

//添加到物理仿真器中的所有物理仿真行为
@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* behaviors;

//是否正在进行物理仿真
@property (nonatomic, readonly, getter = isRunning) BOOL running;

//代理对象（能监听物理仿真器的仿真过程，比如开始和结束）
@property (nonatomic, assign) id <UIDynamicAnimatorDelegate> delegate;

重力行为（UIGravityAnimator）

简介

给定重力方向、加速度，让物体朝着重力方向掉落

• UIGravityBehavior的初始化

//item参数 ：里面存放着物理仿真元素
- (instancetype)initWithItems:(NSArray *)items;

• UIGravityBehavior常见方法

//添加1个物理仿真元素
- (void)addItem:(id <UIDynamicItem>)item;

//移除1个物理仿真元素
- (void)removeItem:(id <UIDynamicItem>)item;

• UIGravityBehavior常见属性

//添加到重力行为中的所有物理仿真元素
@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* items;

//重力方向（是一个二维向量）
@property (readwrite, nonatomic) CGVector gravityDirection;

//重力方向（是一个角度，以x轴正方向为0°，顺时针正数，逆时针负数）
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat angle;

//量级（用来控制加速度，1.0代表加速度是1000 points /second²）
@property (readwrite, nonatomic) CGFloat magnitude;

碰撞行为（UICollisionBehavior）

简介

可以让物体之间实现碰撞效果
可以通过添加边界（boundary），让物理碰撞局限在某个空间中

• UICollisionBehavior边界相关的方法

- (void)addBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier forPath:(UIBezierPath*)bezierPath;
- (void)addBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier fromPoint:(CGPoint)p1 toPoint:(CGPoint)p2;
- (UIBezierPath*)boundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier;
- (void)removeBoundaryWithIdentifier:(id <NSCopying>)identifier;
@property (nonatomic, readonly, copy) NSArray* boundaryIdentifiers;
- (void)removeAllBoundaries;

• UICollisionBehavior常见用法

//是否以参照视图的bounds为边界
@property (nonatomic, readwrite) BOOL translatesReferenceBoundsIntoBoundary;

//设置参照视图的bounds为边界，并且设置内边距
-(void)setTranslatesReferenceBoundsIntoBoundaryWithInsets:(UIEdgeInsets)insets;

//碰撞模式（分为3种，元素碰撞、边界碰撞、全体碰撞）
@property (nonatomic, readwrite) UICollisionBehaviorMode collisionMode;

//代理对象（可以监听元素的碰撞过程）
@property (nonatomic, assign, readwrite) id <UICollisionBehaviorDelegate> collisionDelegate;

捕捉行为（UISnapBehavior）

简介

可以让物体迅速冲到某个位置（捕捉位置），捕捉到位置之后会带有一定的震动

• UISnapBehavior的初始化

- (instancetype)initWithItem:(id <UIDynamicItem>)item snapToPoint:(CGPoint)point;

• UISnapBehavior常见属性

//用于减幅、减震（取值范围是0.0 ~ 1.0，值越大，震动幅度越小）
@property (nonatomic, assign) CGFloat damping;

UISnapBehavior使用注意

如果要进行连续的捕捉行为，需要先把前面的捕捉行为从物理仿真器中移除