cocosCreator 之 2D物理

版本： v3.4.0


简介

cocosCreator 内置了 2D 物理系统 和 3D 物理系统，开发者可以通过项目 -> 项目设置 -> 功能裁切来配置物理系统相关：

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本文仅对2D 物理系统 做下说明和遇到的问题汇总。该物理系统在cocosCreator的功能裁切中，主要有两个：

  • 内置的2D物理系统 ：它仅提供了碰撞检测的功能，对于物理计算较为简单的情况，推荐使用。
  • 基于Box2D的2D物理系统 ： 支持RigidBody2D(刚体)和Joint2D(物理关节)的使用，支持模拟物理世界相关的重力，摩擦，弹性等设置。 运行开销比内置的要大。

简单的理解二者的使用，如果你只需要简单的碰撞检测，类似于飞机射击的那种，用内置的就可以。

如果你需要物体支持重力，摩擦，还要支持碰撞相关，比如合成水果相关，那就Box2D。

使用物理引擎，他们之间均需要Collider2D(碰撞组件)的支持。


2D碰撞组件

目前引擎支持如下几种碰撞组件：

  • 盒碰撞组件（BoxCollider2D）
  • 圆形碰撞组件（CircleCollider2D）
  • 多边形碰撞组件（PolygonCollider2D）

在属性检测器中添加组件，搜索Collider2D即可查找对应的组件相关。他们的共同属性：

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属性名说明
Editing对碰撞组件的区域进行编辑，它不会在程序运行的时候显示出来
Tag标签，可用于发生碰撞回调时，通过tag区分不同的碰撞组件，默认为0
Group碰撞矩阵分组，在项目 -> 物理中可以设置，用于检测不同分组之间的可能性
Sensor勾选后会有碰撞回调，但没有物理碰撞效果。 比如物体落在地板上，停止移动，就不要勾选。
Density碰撞组件的密度，用于刚体的质量计算
Friction摩擦力系数
Restitution弹性系数
Offset设置碰撞组件偏移

如果只需要有碰撞检测和碰撞回调事件的发生，物理引擎选择内置即可，且必须勾选Sensor选项。


RigidBody2D 刚体组件

RigidBody2D的使用主要用于Box2D物理引擎中；如果使用的是内置物理引擎，切记，该组件是不会生效的。

它的使用可通过属性检查器 -> 添加组件 -> RigidBody2D即可。它的属性：

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属性说明
Group刚体的分组。通过 碰撞矩阵 可设置不同分组间碰撞的可能性
EnabledContactListener开启监听碰撞回调
Bullet这个刚体是否是一个快速移动的刚体，并且需要禁止穿过其他快速移动的刚体
Type刚体类型，有Static, Dynamic，Kinematic, Animated等
AlllowSleep是否允许刚体休眠
GravityScale重力缩放比例 仅对 Dynamic 类型的刚体生效
LinearDamping移动速度衰减系数
AngularDamping旋转速度衰减系数
LinearVelocity移动速度 仅对 Dynamic 和 Kinematic 类型的刚体生效
AngularVelocity旋转速度 仅对 Dynamic 和 Kinematic 类型的刚体生效
FixedRotation是否固定旋转
AwakeOnLoad加载完成后立刻唤醒刚体

与内置引擎相比较，使用Box2D需要碰撞回调的支持，一定要增加该组件，且勾选属性EnableContactListener。

但要注意的是： Collider2D组件下的Senor属性就不要再勾选了，否则无法模拟物理世界活动。


碰撞回调

碰撞回调的注册主要有两种：

  • PhysicsSystem2D.instance.on 注册全局回调
  • clllider.on 注册单个碰撞体的回调

他们的回调事件类型是相同的，主要有：

export const Contact2DType: {None: string;// 两个碰撞体开始接触时调用一次BEGIN_CONTACT: string;// 只在两个碰撞体结束接触时被调用一次END_CONTACT: string;// 每次将要处理碰撞体接触逻辑时被调用PRE_SOLVE: string;// 每次处理完碰撞体接触逻辑时被调用POST_SOLVE: string;
};

回调的实例：

@ccclass('TestContactCallBack')
export class TestContactCallBack extends Component {onLoad () {// 注册单个碰撞体的回调函数let collider = this.getComponent(Collider2D);if (collider) {collider.on(Contact2DType.BEGIN_CONTACT, this.onBeginContact, this);collider.on(Contact2DType.END_CONTACT, this.onEndContact, this);collider.on(Contact2DType.PRE_SOLVE, this.onPreSolve, this);collider.on(Contact2DType.POST_SOLVE, this.onPostSolve, this);}// 注册全局碰撞回调函数const System2D = PhysicsSystem2D.instanceif (System2D) {System2D.on(Contact2DType.BEGIN_CONTACT, this.onBeginContact, this);System2D.on(Contact2DType.END_CONTACT, this.onEndContact, this);System2D.on(Contact2DType.PRE_SOLVE, this.onPreSolve, this);System2D.on(Contact2DType.POST_SOLVE, this.onPostSolve, this);}}/*监听回调事件的参数：self: 指的是回调脚本上的节点碰撞体other: 指的是发生碰撞的另一个碰撞体contact: 包含碰撞的主要信息*/onBeginContact (self: Collider2D, other: Collider2D, contact: IPhysics2DContact) {console.log('onBeginContact');let curTag = other.tag;			// 获取当前标签}onEndContact (self: Collider2D, other: Collider2D, contact: IPhysics2DContact) {console.log('onEndContact');}onPreSolve (self: Collider2D, other: Collider2D, contact: IPhysics2DContact) {console.log('onPreSolve');}onPostSolve (self: Collider2D, other: Collider2D, contact: IPhysics2DContact | null) {console.log('onPostSolve');}
}

如果使用的是内置的物理引擎，它的事件回调仅支持BEGIN_CONTACT和END_CONTACT两种。

如果每个碰撞体都有各自的碰撞检测活动，就不要使用全局监听。比如说，飞机发射的子弹击中敌人，敌人死亡发生爆炸，如果是全局回调，就会导致所有的敌人都会死亡。

在cocosCreator 3.4.x中 物理系统是默认开启的，通过PhysicsSystem2D设置即可

PhysicsSystem2D.instance.enable = true;

通过debugDrawFlags可调试物理信息相关，主要的标记位有：

export enum EPhysics2DDrawFlags {None = 0,Shape = 1,Joint = 2,Aabb = 4,Pair = 8,CenterOfMass = 16,Particle = 32,Controller = 64,All = 63
}// 打开物理调试
PhysicsSystem2D.instance.debugDrawFlags = EPhysics2DDrawFlags.Aabb |EPhysics2DDrawFlags.Pair |EPhysics2DDrawFlags.CenterOfMass |EPhysics2DDrawFlags.Joint |EPhysics2DDrawFlags.Shape;// 关闭物理调试
PhysicsSystem2D.instance.debugDrawFlags = EPhysics2DDrawFlags.None;

其他

  1. 动态构建物体，碰撞器的大小受图形影响，不要使用UITransform下的getBoundingBox方法获取大小 。以创建合成水果的不同水果item为例，使用的是CircleCollider2D圆形碰撞组件
private createFruitItem(index: number) {// 图片相关，从图集当中对应的图片const name = "fruit_" + index.toString();const fruitImg = this.node.getComponent(Sprite);const spriteFrame = fruitImg.spriteAtlas.getSpriteFrame(name);if (spriteFrame != null) {fruitImg.spriteFrame = spriteFrame;}// 碰撞组件相关let collider = this.node.getComponent(CircleCollider2D);collider.on(Contact2DType.BEGIN_CONTACT, this.beginContac, this);const transfrom = this.node.getComponent(UITransform);// 大小相关collider.radius = transfrom.width/2;collider.tag = index;collider.apply();
}
  1. 在碰撞回调中，如果需要对节点销毁，就稍微延迟下销毁，否则很容易导致错误：

请添加图片描述

private beginContac(self: Collider2D, other: Collider2D) {setTimeout(()=> {if(this.node && this.node.isValid) {this.node.destroy();}}, 50);
}

实例项目参考: CreatorGameProjects 下的Plane和ComposeFruits即可。

End

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