Box2D及其适用性

书名:代码本色:用编程模拟自然系统
作者:Daniel Shiffman
译者:周晗彬
ISBN:978-7-115-36947-5
第5章目录

5.1 Box2D及其适用性

1、Box2D

  • Box2D的开发者是Eric Catto,他在2006年的游戏开发者大会上用C++编写了一套物理编程教学资料,Box2D就源自这些教学资料。
  • 最近几年,Box2D已经发展成一个丰富的开源物理引擎,被用于无数项目,尤其是一些成功的游戏,
  • 比如备受赞誉的益智游戏“蜡笔物理学”,以及能在手机和平板上运行的“愤怒的小鸟”。

2、引擎

  • 我们必须知道一个事实:Box2D只是一个物理引擎。
  • 它和计算机图形学无关,和像素世界也没有关联;它只负责接收输入数据,返回计算结果。
  • Box2D使用的数据单位和现实世界的单位一样,也就是米、千克和秒等。
    但有一点不同:Box2D的世界是一个有边界(上下左右)的二维平面。
  • 举个例子,你可以告诉Box2D“在我们的世界里,重力是9.81 N/kg,现在有一个半径为4 m,质量为15 kg的圆圈,位于参照面以上10 m处”,它会告诉你“2 s后,这个圆圈位于参照面以下10 m处”。
  • 尽管它提供了一个强大的物理引擎,但我们仍需编写一些复杂的代码,以便于在物理“世界”(Box2D的关键术语)和Processing的像素世界之间实现坐标转换。

3、Box2D值得学习吗?

  • 如果只是简单地模拟圆圈受重力作用下落的过程,我是否需要特地使用Box2D,写很多额外的代码完成这样的功能?
    答案是:不需要。
    在第1章里,我们很轻松地就实现了这个功能。

  • 换个场景,假如有100个物体同时下落,这些物体不是圆形,而是不规则的多边形,并且需要像现实世界中一样考虑物体之间的碰撞……这时候,我们是否要用Box2D实现这个功能?

  • 你可能会发现,在前4章运动和力的模拟中,我们忽略了一个关键点——碰撞。

4、碰撞模拟

  • 下面我们假装不知道物理库能完成碰撞模拟,先自己处理碰撞。
  • 为了模拟碰撞,我们需要根据以下两个问题设计算法。
      1.如何确定两个物体是否发生碰撞(它们是否相交)?
      2.如何确定物体碰撞后的速度?

  如果物体的形状是矩形或者圆形,问题(1)解决起来也挺简单。我们知道如果两个圆圈之间的距离小于它们半径的和,它们就相交,参见图5-1。


图5-1

  以上方法可用于确定两个圆圈是否会发生碰撞,那它们相撞后速度会怎样变化?
  我们不打算在这里讨论下去,要知道理解碰撞背后的计算原理固然重要,但生命是有限的。我们无法把物理模拟中的每个细节都一一学到。
  就碰撞而言,除了两个圆圈碰撞,还有矩形的碰撞、不规则多边形的碰撞、曲面的碰撞、带有弹性摆臂的钟摆的碰撞……

  用Sketch(即速写本,processing的主界面)模拟碰撞是一件非常复杂的事,但是有了Box2D,你可以节省很多时间和精力——这就是本章的目的。
  Erin Catto花了好几年的时间研究上述问题的解决方案,但现在你不需要再花时间自己研究这些问题。

  总之,如果你发现自己在用Sketch模拟“碰撞”相关的问题,这时候就该使用Box2D。(除此之外,还有很多关键词能把你引到Box2D上,比如“关节”“枢轴”“滑轮”“马达”等。)

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,222评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,455评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,720评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,568评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,696评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,879评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,028评论 3 409
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,773评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,220评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,550评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,697评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,360评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,002评论 3 315
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,782评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,010评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,433评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,587评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容