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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5.11　Box2D关节

1）3种类型

  Box2D的关节能将两个物体连接在一起，常用于一些高级物理模拟，比如钟摆的摆动、弹簧连接、粘性物体和轮子滚动等。Box2D的关节分成多种类型，在本章，我们会学习以下3种类型的关节：

• 距离关节、
• 旋转关节
• 和鼠标关节。

2）距离关节

  让我们从距离关节开始，距离关节用固定的长度将两个物体连接在一起。关节通过锚点（相对于物体中心点的坐标）连接到物体上。对任何Box2D关节，我们都需要按照一定的步骤将它们和物体相连，方法和前面创建物体和形状一样。

• 步骤1：确保程序中有两个物体。
• 步骤2：定义关节。
• 步骤3：配置关节的属性。（连接哪些物体？锚点在哪里？它的静止长度是多少？它是弹性的还是刚性的？）
• 步骤4：创建关节。

图5-10

• 假设有两个粒子对象p1和p2，它们分别有一个引用指向Box2D物体对象

Particle p1 = new Particle();
Particle p2 = new Particle();

• 下面转向步骤2，让我们来定义关节。

DistanceJointDef djd = new DistanceJointDef();

• 下面我们要做的是配置关节的属性。
  首先，我们需要指定它连接的物体：

djd.bodyA = p1.body;
djd.bodyB = p2.body;

• 然后，设定一个静止长度。记住，如果静止长度是用像素表示的，我们应该先将它转化为Box2D长度。

djd.length = box2d.scalarPixelsToWorld(10);

• 距离关节还有两个可选设置，这两个设置能让关节具有弹性，就像是弹簧的连接。它们分别是：frequencyHz和dampingRatio。

djd.frequencyHz = ___; 以赫兹为单位，就像简谐振荡的频率，你可以试着填入1~5的数字
djd.dampingRatio = ___; 弹性阻尼，介于0~1

• 最后，创建关节。

DistanceJoint dj = (DistanceJoint) box2d.world.createJoint(djd);

Box2D并不会记录关节类型，因此我们需要将它强制转成DistanceJoint类型。

  我们可以在Sketch的任意位置创建Box2D关节。下面的例子展示了如何用类描述物体之间的关节连接。

3）示例代码

示例代码5-6　距离关节

class Pair {

  Particle p1;  两个具有Box2D物体引用的对象
  Particle p2;

  float len;
  // Chain constructor
  Pair(float x, float y) {
    len = 32;  　任意静止长度

    p1 = new Particle(x,y);  如果所有物体都在相同的位置，就会出现问题
    p2 = new Particle(x+random(-1,1),y+random(-1,1));

    DistanceJointDef djd = new DistanceJointDef(); 　创建关节！　
    // Connection between previous particle and this one
    djd.bodyA = p1.body;
    djd.bodyB = p2.body;
    // Equilibrium length
    djd.length = box2d.scalarPixelsToWorld(len);
    
    // These properties affect how springy the joint is 
    djd.frequencyHz = 3;  // Try a value less than 5 (0 for no elasticity)
    djd.dampingRatio = 0.1; // Ranges between 0 and 1 (1 for no springiness)

    // Make the joint.  Note we aren't storing a reference to the joint ourselves anywhere!
    // We might need to someday, but for now it's ok
    DistanceJoint dj = (DistanceJoint) box2d.world.createJoint(djd);
      创建关节，注意我们并没有存放关节引用！后面我们可能需要使用它
  }

  void display() {
    Vec2 pos1 = box2d.getBodyPixelCoord(p1.body);
    Vec2 pos2 = box2d.getBodyPixelCoord(p2.body);
    stroke(0);
    strokeWeight(2);
    line(pos1.x,pos1.y,pos2.x,pos2.y);

    p1.display();
    p2.display();
  }
}

4）运行结果