书名：代码本色：用编程模拟自然系统
作者：Daniel Shiffman
译者：周晗彬
ISBN：978-7-115-36947-5
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5.10　复杂的形状

  我们已经学会了如何用Box2D创建简单的几何形状，下面假设我们要创建复杂的形状，比如下图中这个类似外星生物的形状。

图 5-5

1、创建高级形状

  在Box2D中，有两种方式可用于创建高级形状，

• 第一种方式是用以不同的方式使用PolygonShape类。在前面的例子中，我们使用PolygonShape和setAsBox()函数创建了一个矩形。
  这种方法适合入门学习，因为矩形本身比较简单。

PolygonShape ps = new PolygonShape();
ps.setAsBox(box2dW, box2dH);

• PolygonShape类还有一种用法：
  根据向量数组创建形状。通过这种方法，我们可以用一系列相连的顶点创建复杂的自定义形状。这个新用法和ChainShape类的使用方法类似

示例代码5-4　多边形
Vec2[] vertices = new Vec2[4]; // 含4个向量的数组
vertices[0] = box2d.vectorPixelsToWorld(new Vec2(-15, 25));
vertices[1] = box2d.vectorPixelsToWorld(new Vec2(15, 0));
vertices[2] = box2d.vectorPixelsToWorld(new Vec2(20, -15));
vertices[3] = box2d.vectorPixelsToWorld(new Vec2(-10, -10));
PolygonShape ps = new PolygonShape(); 　　根据数组创建多边形对象
ps.set(vertices, vertices.length);

2、关键的细节

  在使用Box2D创建自定义多边形时，你必须记住两个关键的细节。

• 1.顶点的顺序！　
  如果从像素的角度确定这些顶点，你必须用逆时针的顺序。（当这些顶点被翻译成Box2D向量时，它们会变成顺时针的顺序，因为两个坐标系的纵坐标方向是相反的。）
• 2.只能创建凸边形！　
  凹边形是一种表面向内弯曲的形状。凸边形则相反。注意，在凹边形中每个内角都小于180度。Box2D不能处理凹边形的碰撞。如果你需要一个凹边形，可以用多个凸边形组合而成.

3、如何从Box2D中获取顶点的位置

  这些形状是由自定义的顶点指定的，我们应该使用Processing的beginShape()函数、endShape()函数和vertex()函数绘制它。
  在前面的ChainShape示例中，我们用自己的ArrayList对象存放顶点的像素位置；然而，学习如何从Box2D中获取这些顶点的位置也是有必要的，我们要在本例实践这一操作。

void display() {
    Vec2 pos = box2d.getBodyPixelCoord(body);
    float a = body.getAngle();
    Fixture f = body.getFixtureList();　　　首先我们要获取连接物体的夹具 ......
    PolygonShape ps = (PolygonShape) f.getShape();　　然后获取连在夹具上的形状
    rectMode(CENTER);
    pushMatrix();
    translate(pos.x,pos.y);
    rotate(-a);
    fill(175);
    stroke(0);
    beginShape();
        for (int i = 0; i < ps.getVertexCount(); i++) {　　
          遍历整个数组，将其中的每个顶点转换成像
          Vec2 v =             box2d.vectorWorldToPixels(ps.getVertex(i));
          vertex(v.x,v.y);
          }
    endShape(CLOSE);
    popMatrix();
}

4、如何为物体创建两个形状？

  多边形能让我们更深入地使用Box2D，然而，凸边形的要求是个很严重的限制。幸运的是，我们可以打破这个限制，只需要为一个物体创建多个形状即可！回到前面的外星生物，我们想把它简化成：一个矩形，顶部有个圆圈。
  回顾我们为物体创建单个形状的步骤。

• 步骤1：定义物体。
• 步骤2：创建物体。
• 步骤3：定义形状。
• 步骤4：连接物体和形状。
• 步骤5：确定物体的质量。

  只需要重复步骤3和步骤4，我们就可以将多个形状连接到物体上。

• 步骤3a：定义形状1。
• 步骤4a：将形状1连接到物体上。
• 步骤3b：定义形状2。
• 步骤4b：将形状2连接到物体上。

让我们看看如何用Box2D代码实现上述步骤。

BodyDef bd = new BodyDef(); 创建物体
bd.type = BodyType.DYNAMIC;
bd.position.set(box2d.coordPixelsToWorld(center));
body = box2d.createBody(bd);
PolygonShape ps = new PolygonShape(); 创建形状1（矩形）
float box2dW = box2d.scalarPixelsToWorld(w/2);
float box2dH = box2d.scalarPixelsToWorld(h/2);
sd.setAsBox(box2dW, box2dH);
CircleShape cs = new CircleShape(); 创建形状2（圆圈）
cs.m_radius = box2d.scalarPixelsToWorld(r);
body.createFixture(ps,1.0); 用夹具连接这两个形状
body.createFixture(cs, 1.0);

上面的代码看起来很不错，但遗憾的是，如果我们运行它，将会得到以下结果：

图5-8

如果你将一个形状和物体连接在一起，形状的中心点默认位于物体中央。但在本例中，如果矩形的中心点位于物体中央，我们就应该将圆圈的中心点放在物体中央的正上方某处。

图5-9
我们可以通过设置形状的位置达到这个目的，可以通过设置m_p变量实现，这是一个Vec2对象。

Vec2 offset = new Vec2(0,-h/2); 像素偏移
offset = box2d.vectorPixelsToWorld(offset); 将向量转换成Box2D坐标
circle.m_p.set(offset.x,offset.y); 设置圆圈的位置

接下来开始绘制物体，我们可以使用rect()函数和ellipse()函数绘制物体，绘制过程中需要注意圆圈的偏移。

示例代码5-5　为物体设置多个形状
void display() {
      Vec2 pos = box2d.getBodyPixelCoord(body);
      float a = body.getAngle();
      rectMode(CENTER);
      pushMatrix();
      translate(pos.x,pos.y);
      rotate(-a);
      fill(175);
      stroke(0);
      rect(0,0,w,h); 首先绘制(0,0)点的矩形
      ellipse(0,-h/2,r*2,r*2); 在(0,-h/2)处绘制圆圈
      popMatrix();
}

5、示例运行结果