原文地址：http://blog.csdn.net/complex_ok/article/details/6723390
第07章 物體(Bodies)
7.1 關於
物體具有位置和速度。你可以將力(forces), 扭矩(torques),衝量(impulses)應用到物體上。 物體可以是靜態的(static), 運動但不受力的(kinematic), 和動態的(dynamic)。這是物體的類型定義:
b2_staticBody
static物體在模擬時不會運動，就好像它具有無窮大的質量。在Box2D內部，會將static物體的質量存儲爲零。static物體可以讓用戶手動移動，它速度爲零，另外也不會和其它static或kinematic物體相互碰撞。
b2_kinematicBody
kinematic物體在模擬時以一定速度運動, 但不受力的作用。它們可以讓用戶手動移動，但通常的做法是設置一定速度。kinematic物體的行爲表現就好像它具有無窮大的質量，Box2D將它的質量存儲爲零。kinematic物體並不會和其它static或kinematic物體相互碰撞。
b2_dynamicBody
dynamic物體被完全模擬。它們可以讓用戶手動移動，但通常它們都是受力的作用而運動。dynamic物體可以和其它所有類型的物體相互碰撞。dynamic物體的質量總是有限大的，非零的。如果你試圖將它的質量設置爲零，它會自動地將質量修改成一千克。
物體是fixtures的骨架，帶着fixture在世界中運動。Box2D中的物體總是剛體(rigid body)。也就是說，同一剛體上的兩個fixture，永遠不會相對移動。
fixture有可碰撞的幾何形狀和密度(density)。物體通常從它的fixture中獲得質量屬性。當物體構建之後，你也可以改寫它的質量屬性。這將在下面討論到。
通常你會保存所有你所創建物體的指針,這樣你就能查詢物體的位置,用於更新圖形實體的位置。另外在不需要它們的時候，你也可以使用指針去摧毀它們。
7.2 物體定義(Body Definition)
在創建物體之前你需要先創建物體定義(b2BodyDef)。物體定義含有初始化物體所需的數據。
Box2D會從物體定義中拷貝出數據, 並不會保存它的指針。這意味着你可以重複使用同一個物體定義去創建多個物體。
讓我們看一些物體定義的關鍵成員。
物體類型(Body Type)
本章開始已經說過，有三種物體類型: static, kinematic, 和dynamic。 你應該在創建時就確定好物體類型，因爲以後再修改的話，代價會很高。
bodyDef.type = b2_dynamicBody;
物體類型是一定要設置的。
位置和角度(Position and Angle)
物體定義爲你提供了一個在創建時初始化位置的機會。這比在world原點下創建物體後再移動到某個位置更高效。
注意
不要在原點創建物體後在移動它。如果你在原點上同時創建了幾個物體，性能會很差。
物體上主要有兩個讓人感興趣的點。第一個是物體的原點。fixture和關節都是相對於原點而依附到物體上面的。第二個是物體的質心。質心由形狀的質量分佈決定,或顯式地由b2MassData設置。Box2D內部許多計算都要使用物體的質心, 例如b2Body會存儲質心的線速度。
當你構造物體定義的時候,可能你並不知道質心在哪裏。你可以會指定物體的原點，也可以會以弧度指定物體的角度, 角度並不受質心位置的影響。如果隨後你改變了物體的質量屬性,那麼質心也會隨之移動,但是原點以及物體上的形狀和關節都不會改變。
bodyDef.position.Set(0.0f, 2.0f);// body的原點
bodyDef.angle = 0.25f * b2_pi;// 弧度制下body的角
阻尼(Damping)
阻尼用於減小物體在世界中的速度。阻尼跟摩擦有所不同,摩擦僅在物體有接觸的時候纔會發生。阻尼並不能取代摩擦,往往這兩個效果需要同時使用。
阻尼參數的範圍可以在0到無窮大之間, 0表示沒有阻尼,無窮大表示滿阻尼。通常來說,阻尼的值應 該在0到0.1之間。通常我不使用線性阻尼, 因爲它會使物體看起來有點漂浮。
bodyDef.linearDamping = 0.0f;
bodyDef.angularDamping = 0.01f;
阻尼類似穩定性與性能, 在值較小的時候阻尼效應幾乎不依賴於時間步, 值較大的時候阻尼效應將隨着時間步而變化。如果你使用固定的時間步(推薦)這就不是問題了。
休眠參數(Sleep Parameters)
休眠是什麼意思? 模擬物體的成本是高昂的,所以如果物體更少,那模擬的效果就能更好。當物體停止了運動時, 我們會希望停止模擬它。
當Box2D確定一個物體(或一組物體)已停止移動時,物體就會進入休眠狀態。休眠物體只消耗很小的 CPU開銷。如果一個醒着的物體接觸到了一個休眠中的物體,那麼休眠中的物體就會醒過來。當物體上的關節或觸點被摧毀的時候,它們同樣會醒過來。你也可以手動地喚醒物體。
通過物體定義,你可以指定一個物體是否可以休眠,或者創建一個休眠的物體。
bodyDef.allowSleep = true;
bodyDef.awake = true;
固定旋轉(Fixed Rotation)
你可能想一個剛體，比如某個角色，具有固定的旋轉角。這樣物體即使在負載下，也不會旋轉。 你可以設置fixedRotation來達到這目的:
bodyDef.fixedRotation = true;
固定旋轉標記使得轉動慣量被設置成零。
子彈(Bullets)
遊戲模擬通常以一定幀率(frame rate)產生一系列的圖片。這就是所謂的離散模擬。在離散模擬中，在一個時間步內剛體可能移動較大距離。如果一個物理引擎沒有處理好大幅度的運動,你就可能會看見一些物體錯誤地穿過了彼此。這被稱爲隧穿效應(tunneling)。
默認情況下,Box2D會通過連續碰撞檢測(CCD)來防止動態物體穿越靜態物體。這是通過掃描形狀從舊 位置到新位置的過程來完成的。引擎會查找掃描中的新碰撞,併爲這些碰撞計算碰撞時間 (TOI)。物體會先被移動到它們的第一個TOI,然後一直模擬到原時間步的結束。
一般情況下，dynamic物體之間不會應用CCD,這是爲了保持性能。在一些遊戲環境中你需要在動態物體上也使用CCD。比如,你可能想用一顆高速的子彈去射擊一塊動態的磚頭。沒有CCD,子彈就可能會隧穿磚頭。
在Box2D中，高速移動的物體可以標記成子彈(bullet)。子彈跟static或者dynamic物體之間都會執行CCD。你需要按照遊戲的設計來決定哪些物體是子彈。如果你決定一個物體應該按照子彈去處理,使用下面的設置。
bodyDef.bullet = true;
子彈標記隻影響dynamic物體。
Box2D執行連續碰撞檢測，所以子彈也有可能會錯過快速移動的物體。
活動狀態(Activation)
你可能希望創建一個物體並不參與碰撞和動態模擬。這狀態跟休眠有點類似，但並不會被其它物體喚醒，它上面的fixture也不會 被放到broad-phase中。也就是說，物體不會參於碰撞檢測，光線投射(ray casts)等等。
你可以創建一個非活動的物體，之後再激活它。
bodyDef.active = true;
關節也可以連接到非活動的物體。但這些關節並不會被模擬。你要小心，當激活物體時，它的關節不會被扭曲(distorted)。
用戶數據(User Data)
用戶數據是個void指針。它讓你將物體和你的應用程序關聯起來。你應該保持一致性，所有物體的用戶數據都指向相同的對象類型。
b2BodyDef bodyDef;
bodyDef.userData = &myActor;
7.3 物體工廠(Body Factory)
物體使用world類提供的工廠來創建和摧毀。這讓world可以通過一個高效的分配器來創建物體,並且把物體加入到world的數據結構中。
物體可以是dynamic或static的,這取決於質量屬性。兩種類型物體的創建和摧毀方法都是一樣的。
b2Body* dynamicBody =myWorld->CreateBody(&bodyDef);
... do stuff ...
myWorld->DestroyBody(dynamicBody);
dynamicBody = NULL;
注意
永遠不要使用new或malloc來創建物體, 否則世界不會知道這個物體的存在,並且物體也不會被適當地初始化。
static物體不會受其它物體的作用而移動。你可以手動地移動static物體,但你必須小心,不要擠壓到static物體之間的dynamic物體。另外,當你移動static物體的時候,摩擦不會正確工作。static物體不會和其它static或kinematic物體碰撞。在單個static物體上附加數個形狀, 要比多個static物體都只附加單個形狀，有更好的性能。在內部, Box2D會設置static物體的質量爲零。這使得大部分算法都不必把靜態物體當成特殊情況來看待。
Box2D並不保存物體定義的引用,也不保存其任何數據(除了用戶數據指針)。所以你可以創建臨時的 物體定義, 並重複利用它。
Box2D允許你通過刪除b2World對象來摧毀物體,它會爲你做所有的清理工作。然而, 你必須小心地將保存在遊戲引擎的body指針清零。
當你摧毀物體時，依附其上的fixture和joint都會自動被摧毀。瞭解這點，對你如何管理fixture和joint指針有重要意義。
7.4 使用物體(Using a Body)
在創建完一個物體之後,你可以對它進行許多操作。其中包括設置質量,訪問其位置和速度,施加力,以及轉換點和向量。
質量數據(Mass Data)
每個物體都有質量(標量), 質心(二維向量)和轉動慣性(標量）。對於static物體，它的質量和轉動慣性都是零。當物體設置成固定旋轉(fixed rotation)，它的轉動慣性也是零。
通常情況下，當fixture添加到物體上時，物體的質量屬性會自動地確定。你也可以在運行時(run-time)調整物體的質量。你有特殊的遊戲方案，需要改變質量時，可以這樣做。
void SetMassData(const b2MassData* data);
直接設置物體的質量後，你可能希望再次使用fixture來指定質量。可以這樣做:
void ResetMassData();
要得到物體的質量數據，可以通過下面的函數:
float32 GetMass() const;
float32 GetInertia() const;
const b2Vec2& GetLocalCenter()const;
void GetMassData(b2MassData* data)const;
狀態信息(State Information)
物體的有多個方面狀態。你可以通過下面的函數高效地訪問狀態數據:
void SetType(b2BodyType type);
b2BodyType GetType();
void SetBullet(bool flag);
bool IsBullet() const;
void SetSleepingAllowed(bool flag);
bool IsSleepingAllowed() const;
void SetAwake(bool flag);
bool IsAwake() const;
void SetActive(bool flag);
bool IsActive() const;
void SetFixedRotation(bool flag);
bool IsFixedRotation() const;
位置和速度(Position and Velocity)
你可以訪問一個物體的位置和旋轉角, 這在你渲染相關遊戲角色時很常用。通常情況下，你都是使用Box2D來模擬運動，也可以設置位置, 但不怎麼常用。
bool SetTransform(const b2Vec2&position, float32 angle);
const b2Transform&GetTransform() const;
const b2Vec2& GetPosition()const;
float32 GetAngle() const;
你可以訪問本地座標系及世界座標下的質心。許多Box2D的內部模擬都使用質心。通常你不必訪問質心。取而代之, 你一般應該關心物體變換。比如，你有個正方形的物體。物體的原點可能在正方形的一個角點，而質心卻位於正方形的中心點。
const b2Vec2& GetWorldCenter()const;
const b2Vec2& GetLocalCenter()const;
你可以訪問線速度與角速度,線速度是對於質心所言的。所以質量屬性改變了，線速度有可能也會改變