Cocos2d-x物理引擎碰撞和接触设置的有关问题

本文将深入探讨Cocos2d-x物理引擎中碰撞和接触设置的相关问题，这些设置对Box2d和Cocos2d-x 3.2自带的物理引擎均适用。

碰撞设置的三个函数

1. setGroup(int group)

• 调用方式及作用范围：该函数可由body或shape调用。若由body调用，会设置这个body上所有的shape；若由shape调用，则仅设置单个shape。
• 碰撞规则
• 同组情况：处于同一组的物体总是会发生碰撞，无论后续的掩码如何设置。
• 不同组情况：不同组的物体是否碰撞取决于掩码设置。并且，setGroup的优先级高于碰撞掩码。

示例代码：

sp2->getPhysicsBody()->setGroup(1);
sp3->getPhysicsBody()->setGroup(2);

2. 掩码三个函数（兼具检测碰撞和检测触发函数两个作用）

在默认情况下，这三个掩码函数的值都被设置为FF。

• setCategoryBitmask(uint32_t mask)：用于设置物体的种类掩码。
• setCollisionBitmask(uint32_t mask)：用于设置物体的碰撞掩码，决定物体是否会发生不可穿透的碰撞。
• setContactTestBitmask(uint32_t mask)：用于设置物体的接触掩码，触发接触检测函数。

示例代码：

sp3->getPhysicsBody()->setCategoryBitmask(0x01); // 种类
sp3->getPhysicsBody()->setCollisionBitmask(0x02); // 碰撞（不可穿透）
sp3->getPhysicsBody()->setContactTestBitmask(0x01); // 接触（触发检测函数）

掩码运算规则

• 两种状态：在物理引擎中，存在碰撞（不可穿透）和接触（触发检测函数）两种状态。
• 运算方式
• 碰撞运算：要判断是否发生碰撞，需将当前物体的碰撞值与对方的种类值进行按位与运算，此运算与接触无关。
• 接触运算：要判断是否触发接触，需将当前物体的接触值与对方的种类值进行按位与运算。
• 特殊情况
• 若将种类掩码设置为0，则该物体与任何物体都不会发生碰撞，可能会跑出边界外。
• 种类与碰撞：当按位与运算结果为1时会发生碰撞，为0则不碰撞。例如，种类设置为01，碰撞设置为02，按位与运算结果为0，则不会发生碰撞。
• 种类与接触：当按位与运算结果为1时会触发碰撞检测，否则不检测。例如，种类设置为01，接触设置为02，按位与运算结果为0，则不会触发检测。

3. 两个精灵的碰撞和接触判断

对于两个精灵，需同时考虑A的种类与B的碰撞、B的种类与A的碰撞以及A的种类与B的接触、B的种类与A的接触。只要其中有一个按位与运算结果不为1，就不会发生碰撞或触发接触检测。

示例代码（碰撞判断）：

A->setCategoryBitmask(1); // 种类
A->setCollisionBitmask(5); // 碰撞
B->setCategoryBitmask(1); // 种类
B->setCollisionBitmask(2); // 碰撞

示例代码（接触判断）：

A->setCategoryBitmask(5); // 种类
A->setContactTestBitmask(1); // 接触
B->setCategoryBitmask(2); // 种类
B->setContactTestBitmask(4); // 接触

使用技巧

1. 数值选择

一般建议使用2的N次方的数进行设置，这样可以减少种类数量。若将某些物体的相关值设置为相同的2的N次方数，它们就会发生碰撞或接触。

2. 避免碰撞

若不想让物体发生碰撞，可将碰撞值设置为一个2的N次方的数，而其他物体的相关值设置得比它小。

示例代码：

shape1->setCategoryBitmask(2); // 种类
shape1->setCollisionBitmask(64); // 碰撞
shape1->setContactTestBitmask(8); // 接触

3. 避免接触

若不想让物体触发接触检测，可将接触值设置为一个2的N次方的数，其他物体的相关值设置得比它小。

示例代码：

shape2->setCategoryBitmask(2); // 种类
shape2->setCollisionBitmask(8); // 碰撞
shape2->setContactTestBitmask(64); // 接触

4. 实现特定碰撞

若要实现特定的碰撞效果，可直接对调两个SHAPE的种类值和碰撞值，这种方法在处理多个不同shape时非常有用，对于接触设置同样适用。

示例场景：A类精灵有两个SHAPE（A1和A2），B类精灵有两个SHAPE（B1和B2），要求A1只和B2碰撞，B1只和A2碰撞，其他情况不碰撞。

实现步骤：

• A类精灵设置：为避免A类精灵内部的SHAPE之间发生碰撞，使用不同的2的N次方的数进行设置。

  shapeA1->setCategoryBitmask(2); // 种类
  shapeA1->setCollisionBitmask(4); // 碰撞
  shapeA1->setContactTestBitmask(64); // 接触
  

shapeA2->setCategoryBitmask(16); // 种类 shapeA2->setCollisionBitmask(8); // 碰撞 shapeA2->setContactTestBitmask(64); // 接触

- **B类精灵设置**：通过对调`SHAPE`的种类值和碰撞值，实现A1只和B2碰撞，B1只和A2碰撞。

shapeB1->setCategoryBitmask(8); // 种类 shapeB1->setCollisionBitmask(16); // 碰撞 shapeB1->setContactTestBitmask(64); // 接触

shapeB2->setCategoryBitmask(4); // 种类 shapeB2->setCollisionBitmask(2); // 碰撞 shapeB2->setContactTestBitmask(64); // 接触

通过以上设置和技巧，开发者可以灵活地控制Cocos2d-x物理引擎中物体的碰撞和接触行为。