精通Cocos2d-x游戏开发（进阶卷）
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9.2 工作流程

这里直接从Box2d自带的HelloWorld示例开始，从Box2d官网下载的源码包中可以找到这个例子，这是一个没有图形显示的HelloWorld，正因为如此，呈现的内容更加精简，后面的内容会介绍怎样把Box2d的模拟效果显示在Cocos2d-x上面，现在先把渲染抛到脑后吧。首先需要了解一下最纯粹的Box2d。

Box2d的运行流程大致如图9-1所示，首先是初始化Box2d，然后可以执行各种操作，如创建对象，操作对象、在循环中更新物理世界，Box2d会自动执行碰撞处理，并触发碰撞监听。需要注意的是，创建对象等操作不能在碰撞监听回调中执行。

图9-1 运作流程

Box2d的物理模拟全部发生在b2World这个类中，其表示整个物理世界，使用Box2d的第一步就是要把b2World创建出来，构造函数很简单，只有一个参数，表示这个世界的重力加速度，地球的重力加速度是-9.8f，一般可以取近似值-10.0f（月球上的重力为地球的1/6大约为1.63f）。Box2d用b2Vec2来描述一个向量，重力也是一个向量，其结构等于一个Vec2，下面这段代码创建了一个世界。

        b2Vec2 gravity(0.0f, -9.8f);
        b2World world(gravity);

有了世界之后，需要在世界里面添加各种各样的对象，这些对象不需要并且不允许使用new来创建，应该直接调用World的Create系列函数，由World来创建。

Box2d中使用了SOA（小对象分配器）来快速有效地使用内存（能够高效地创建大量50～300字节大小的对象）, Box2d每创建一个对象，都需要先填充一个对象的描述结构（这点和PhysX非常相似，这里使用一个b2BodyDef结构来填充描述。

        b2BodyDef groundBodyDef;
        groundBodyDef.position.Set(0.0f, -10.0f);
        b2Body* groundBody = world.CreateBody(&groundBodyDef);

有了一个b2Body对象之后，还需要描述这个对象的形状，Box2d提供一个b2PolygonShape对象来描述一个多边形，调用它的SetAsBox()函数传入宽和高可以得到一个四边形，调用它的Set()函数传入一个顶点数组，可以得到一个N边形，把这个形状直接设置到b2Body对象中。

        //创建一个宽为50.0f，高为10.0f的四边形，并设置到groundBody
        b2PolygonShape groundBox;
        groundBox.SetAsBox(50.0f, 10.0f);
        groundBody->CreateFixture(&groundBox, 0.0f);

上面设置了地板的形状，它的质量为0，默认是一个静态的物体，静态的物理在物理世界中不会移动，但在游戏中，还需要创建一些动态的物体。要创建动态刚体的话，需要更多的设置，首先需要设置b2BodyDef的type，默认为b2_staticBody，动态物体需要将它设置为b2_dynamicBody。动态物体的形状描述也需要更多的内容，如质量、摩擦力……Box2d提供b2FixtureDef结构体来描述这些内容。

        //定义动态Body并创建
        b2BodyDef bodyDef;
        bodyDef.type = b2_dynamicBody;
        bodyDef.position.Set(0.0f, 4.0f);
        b2Body* body = world.CreateBody(&bodyDef);

        //定义另外一个四边形
        b2PolygonShape dynamicBox;
        dynamicBox.SetAsBox(1.0f, 1.0f);

        //定义动态Body的配置
        b2FixtureDef fixtureDef;
        fixtureDef.shape = &dynamicBox;

        //动态对象的密度不为0
        fixtureDef.density = 1.0f;

        //设置摩擦力
        fixtureDef.friction = 0.3f;

        //将形状配置到Body
        body->CreateFixture(&fixtureDef);

初始完一个World以及相关的对象之后，需要让整个世界动起来，这需要调用World对象的Step()方法，其需要几个参数，第一个是从上一次调用到现在的时间间隔，这个参数可以直接使用Cocos2d-x在Update()函数中传入的参数。一般情况下，在每一帧的Update()调用一次Step。Box2d当运行比较复杂的运算的时候，需要一定的迭代次数来保证模拟的精度，Step要求传入两个迭代次数，即需要传入速度迭代数和位置迭代数，Box2d给出的默认值是8和3，如果对精度要求比较高，可以适当地增加这两个值，该值越大，相应地性能越低。velocityIterations表示速度约束的遍历次数，positionIterations表示位置约束的遍历次数，可以根据游戏的具体情况来设置这两个值。

        world.Step(dt, velocityIterations, positionIterations);

在游戏更新的过程中，会不断地创建新的对象到世界中，也会不断地删除一些旧的对象，不管怎样，在World被析构的时候，这个世界的一切，都会从内存中被释放。

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