Cocos2d-x 3.x《飞机大战》教程3：物理引擎的使用
在完成环境创建、素材准备和场景搭建之后，我们将开始研究并解决物理引擎的相关问题。
物理引擎的选择与使用概述
为了方便进行碰撞检测，我们选用了 Cocos2d-x 集成的物理引擎。Cocos2d-x 提供了两种物理引擎，一种是轻量级的 Chipmunk，另一种是相对复杂的 Box2d。在 3.x 版本中，Cocos2d-x 对 Chipmunk 的 API 进行了封装，使用起来简单便捷，因此本项目采用了这种物理引擎。
使用 Cocos2d-x 的物理引擎主要分为以下三个步骤：
- 设置物理世界的场景。
- 设置物体形状（物理世界中的实体）和碰撞属性。
- 进行碰撞检测。
下面我们详细介绍每个步骤。
1. 设置物理世界场景
设置物理世界场景的关键代码如下：
auto scene = Scene::createWithPhysics();
// 这里是关键代码，只需要一句，即可设置物理世界场景。
PhysicsWorld* phyWorld = scene->getPhysicsWorld();
// 获取物理世界对象，通过它来设置和获取物理世界的各种属性
phyWorld->setDebugDrawMask(PhysicsWorld::DEBUGDRAW_ALL);
// 设置为物理世界的物体可见
通过上述代码，我们创建了一个带有物理世界的场景，并获取了物理世界对象，同时开启了物理物体的调试绘制功能，方便我们观察物理物体的状态。
2. 设置物体形状
设置物体形状的代码示例如下：
auto planeBody = PhysicsBody::createBox(plane->getContentSize());
// 这个 create 是设置的刚体为矩形，也可以为其他形状。
planeBody->setContactTestBitmask(0x0003);
// 碰撞测试掩码
planeBody->setCategoryBitmask(0x0001);
// 类别掩码
planeBody->setCollisionBitmask(0x0007);
// 碰撞掩码
plane->setPhysicsBody(planeBody);
// 把物体设置为实体
三个掩码的作用
刚开始学习时，可能会因为书中的讲解不够全面而产生误解，进而陷入各种问题。实际上，这三个掩码决定了物体是否可以相互碰撞以及是否触发碰撞事件，其中大有学问。
三个掩码是如何决定碰撞的呢？具体规则如下： | 相与操作 | 结果 | 是否会碰撞 | 是否触发事件 | | --- | --- | --- | --- | | CategoryBitmask & CollisionBitmask = 零 | 零 | 不会 | 否 | | CategoryBitmask & CollisionBitmask ≠ 零 | 非零 | 会 | 否 | | ContactTestBitmask & CollisionBitmask = 零 | 零 | 不会 | 会 |
简单来说，决定是否会碰撞的是 CategoryBitmask 和 CollisionBitmask（不管是 A 的 CategoryBitmask 还是 B 的 CategoryBitmask，只要与另一个物体的 CollisionBitmask 相与结果为零就不会碰撞，计算物体的掩码时依靠的就是 A&B 是否等于零这个等式，这里需要特别注意）；而决定在碰撞时是否触发碰撞事件的是 ContactTestBitmask 和 CollisionBitmask。
例如，当 CategoryBitmask 值为 0xFFFFFFFF，ContactTestBitmask 值是 00000000，CollisionBitmask 值为 0xFFFFFFFF 时，表示所有的物体都会相互碰撞，但默认不发送接触事件。
在实际项目中，合理设置这三个掩码才能保证程序逻辑的正确执行。例如在我们的飞机大战项目中，有我方飞机、敌机和子弹三个实体，要求我方飞机和敌机可以碰撞，我方飞机和子弹不能碰撞，子弹可以和敌机碰撞。要通过九个掩码来实现这个逻辑并非易事，就像解九元一次方程一样。目前，敌机和敌机不能碰撞这个逻辑还未通过掩码完全实现，在程序中暂时使用了一些逻辑来跳过这个问题。希望各位大神能分享更好的计算方法。
3. 碰撞检测
碰撞检测由引擎负责，我们只需要进行碰撞事件的监听和处理。代码如下：
auto listener = EventListenerPhysicsContact::create();
listener->onContactBegin = [=](PhysicsContact& contact)
{
// do something
// 通过下面语句获取碰撞的两个节点
auto spriteA = (Sprite *)contact.getShapeA()->getBody()->getNode();
auto spriteB = (Sprite *)contact.getShapeB()->getBody()->getNode();
};
// 注册监听器
EventDispatcher * eventDispatcher = Director::getInstance()->getEventDispatcher();
eventDispatcher->addEventListenerWithSceneGraphPriority(listener, this);
当实体发生碰撞时，onContactBegin 函数会被触发。此外，还有 onContactPreSolve、onContactPostSolve 和 onContactSeperate 等函数，从函数名大致可以推测出它们的作用。
总结与后续安排
通过以上步骤，我们可以轻松使用 Cocos2d-x 的物理引擎。下一节我们将利用物理引擎构建飞机大战游戏。