Home » html5 » 基于HT for Web 3D呈现Box2DJS物理引擎

上篇我们基于HT for Web呈现了A* Search Algorithm的3D寻路效果,这篇我们将采用HT for Web 3D来呈现Box2DJS物理引擎的碰撞效果,同上篇其实Box2DJS只是二维的平面碰撞物理引擎,但同样通过3D的呈现能让人更直观的体验到碰撞效果,先上张最终例子效果图:

Screen Shot 2014-11-25 at 8.05.11 PM

Box2D最早是Erin Catto在GDC大会上的一个展示例子,后来不断完善成C++的开源物理引擎库,这些年了衍生出Java、ActionScript以及JS等版本,被广泛应用在游戏领域。说其丰富的确很丰富,说乱也够乱的,找个Box2D的JS版就有N多选择,而且不同版本API还有差异,可参考这里的对比 http://stackoverflow.com/questions/7628078/which-box2d-javascript-library-should-i-use

虽然版本较多有点乱,但各个版本的基本原理和API都类似,以下为我基于Box2DJS融合HT for Web写的例子代码。Box2D有很多参数功能点,这里例子我们仅呈现最基础简单的要素,主要让大家理解Box2DJS引擎的基本使用,以及呈现上如何与HT for Web结合。

	function init() {
		dm = new ht.DataModel();
		g3d = new ht.graph3d.Graph3dView(dm);
		g3d.setGridVisible(true);
		g3d.addToDOM();
		g3d.setEye(100, 50, 150);

		// Define the world
		var gravity = new b2Vec2(0, -100);
		var doSleep = false;
		world = new b2World(gravity, doSleep);

		createNode([0, -3, 0], [100, 6, 100], false, 0);
		createNode([-100, -50, 0], [400, 6, 100], false, -Math.PI/8);
		createNode([100, -50, 0], [50, 6, 100], false, Math.PI/6);

		createNode([1, 50, 0], [10, 10, 10], true);
		createNode([-1, 90, 0], [10, 10, 10], true);

		render();
	}

	function createNode(p3, s3, dynamic, angle) {
		var node = new ht.Node();
		node.p3(p3);
		node.s3(s3);               
		node.setRotationZ(angle == null ? Math.PI * Math.random() : angle);
		dm.add(node);

		var fixDef = new b2FixtureDef();
		if (dynamic) {
			fixDef.density = 0.5;
			fixDef.friction = 0.5;
			fixDef.restitution = 0.5;                    
			node.s({
				'all.color': 'red',
				'batch': 'dynamic'
			});
		} else {
			fixDef.density = 0.0;                    
		}

		var shape = new b2PolygonShape();
		shape.SetAsBox(s3[0] / 2, s3[1] / 2);
		fixDef.shape = shape;

		var bodyDef = new b2BodyDef();
		bodyDef.type = dynamic ? b2Body.b2_dynamicBody : b2Body.b2_staticBody;
		bodyDef.position.Set(p3[0], p3[1]);
		bodyDef.angle = node.getRotationZ();
		bodyDef.userData = node;

		world.CreateBody(bodyDef).CreateFixture(fixDef);
	}

	count = 0
	function render() {
		count++;
		if(count % 10 === 0){
			createNode([-1, 50, 0], [10, 10, 10], true);
		}                
		world.Step(1 / 60, 10, 10);
		var list = world.GetBodyList();
		while (list) {                                              
			var node = list.m_userData;
			if(node){
				var position = list.GetPosition();
				if(position.y < -150 || g3d.isSelected(node)){
					dm.remove(node);
					world.DestroyBody(list);
				}else{
					node.p3(position.x, position.y, 0);
					node.setRotationZ(list.GetAngle());                            
				}                                              
			}                    
			list = list.GetNext();
		}                    
		requestAnimationFrame(render);
	}

以上代码在createNode中即构建的HT for Web的Node对象,同时构建了Box2D的Body对象,并通过userData属性关联在一起,在requestAnimationFrame的渲染过程,先通过world.Step(1 / 60, 10, 10);更新物理引擎的内部运算,然后遍历所有Body元素将运算结果,也就是Body的位置和旋转角度等信息同步到HT for Web的Node对象,从而达到了HT for Web和Box2DJS的强强结合各施其才。

例子中物体掉落到-150以下我就删除了Box2DJS以及HT的DataModel中对应的数据元素,同时选中图元也会自动删除图元,count % 10 === 0 这个用来没十次刷新产生一个新的立方体。Box2D还可以玩出很多花样,如果数据量大也可以考虑参考《3D拓扑自动布局之Web Workers篇》,将Box2DJS的密集运算在WebWork中执行,我没评估过性能的提升幅度,数据量大时WebWork和GUI线程的数据序列化传递也会有负担需注意,最终的例子3D效果玩起来还是挺有趣的:http://v.youku.com/v_show/id_XODM0OTQ0NzEy.html

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