今天我们一起来学习自定义刚体重力(修改重力方向或消除重力)。

在Box2D中创建的非静态刚体，默认情况下都会受到重力作用，自然下落。这是我们希望的。不过有些特殊情况，重力反而是我们不想要的，比如在太空环境中，所有的物体都是处于失重状态，这时候就不需要重力了。这种情况应该怎么用Box2D实现呢？

在此要特别感谢Emanuele的Managing multiple gravities with Box2D，我也是从中学习到了接下来要讲的方法。

实现方法有两种：一、加减法抵消重力；二、重置重力。下面我们来详细一下这两种方法。

一、加减法抵消重力

重力也是里的以一种，也有大小和方向。它的方向与y轴一致，所以可以用一个正数表示重力，如：G。那么要消除重力，即受力为0，只要G-G=0就可以了。也就是说，再给刚体施加一个-G的力，负数表示力的方向与y轴相反。

关于对刚体施加里的方法，请参考让刚体听到的——ApplyForce一文。

值得注意的是，重力等于刚体的质量乘以重力加速度，所以在施加外力时，不要忘了乘以刚体的质量b2Body.GetMass()。在下面的效果中，点击鼠标创建一个不受重力影响的刚体：

完整的代码即注释如下：

package
{
	import Box2D.Common.Math.b2Vec2;
	import Box2D.Dynamics.b2Body;
	import Box2D.Dynamics.b2World;
	import flash.display.Sprite;
	import flash.events.Event;
	import flash.events.MouseEvent;

	/**
	 * http://www.ladeng6666.com
	 * @author ladeng6666
	 */
	public class ApplyForce extends Sprite
	{
		private var world:b2World;
		private var debugSprite:Sprite;
		private var body:b2Body;

		public function ApplyForce()
		{
			//创建基本的世界
			world=LDEasyBox2D.createWorld();
			debugSprite=LDEasyBox2D.createDebug(world);
			addChild(debugSprite);

			//创建地面，
			LDEasyBox2D.createWrapWall(world, stage);

			//侦听事件
			addEventListener(Event.ENTER_FRAME, loop);
			stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, onStageMouseDown);
		}

		private function onStageMouseDown(e:MouseEvent):void
		{
			//鼠标按下时，在鼠标位置创建一个刚体
			body = LDEasyBox2D.createCircle(world,mouseX,mouseY,Math.random()*30+10,false);
		}

		private function loop(e:Event):void
		{
			//遍历所有的刚体，并对它们施加一个与重力相等的向上的外力，平衡重力，模拟失重效果
			for (var body:b2Body = world.GetBodyList(); body; body = body.GetNext()) {
				body.ApplyForce(new b2Vec2(0, -10*body.GetMass()),body.GetWorldCenter());

			}
			//更新Box2D世界
			LDEasyBox2D.updateWorld(world);

		}

	}

}

效果看起来不错哦。不知道你注意到没有，所有的刚体都是醒着的(Box2D中对于停止运动的刚体，会自动将其设置为睡眠sleep状态，并显示灰色，并且不对其进行物理模拟，以节省CPU开支)。这样CPU的负担并没有降低。

二、重置重力

Box2D中的Dynamics包下有一个b2Island类，类中有一个Solve方法，这方法通过gravity形参对刚体进行重力模拟，代码如下：

			b.m_linearVelocity.x += step.dt * (gravity.x + b.m_invMass * b.m_force.x);
			b.m_linearVelocity.y += step.dt * (gravity.y + b.m_invMass * b.m_force.y);
			b.m_angularVelocity += step.dt * b.m_invI * b.m_torque;

所谓重置重力，就是在这里动手脚了。要怎么做呢？把这个gravity形参改成我们想要的重力，比如可以像下面的代码，设置为0.

			gravity = new b2Vec2(0, 0);
			b.m_linearVelocity.x += step.dt * (gravity.x + b.m_invMass * b.m_force.x);
			b.m_linearVelocity.y += step.dt * (gravity.y + b.m_invMass * b.m_force.y);
			b.m_angularVelocity += step.dt * b.m_invI * b.m_torque;

或者我们用了一个更便于重用的方法，在b2Body类添加一个b2Vec2类型的公共属性m_customGravity，然后在b2Island.Solve()方法中，判断是否设置了刚体的m_customGravity属性，如果有，则用m_customGravity进行重力模拟计算。然后我们在创建刚体时，只要设置一下m_customGravity属性就可以轻松重置重力了。

			//2012-7-27
			//added by ladeng6666
			//如果刚体有自定义m_customGravity属性，则用其进行重力模拟计算
			if (b.m_customGravity != null) {
				LDgravity = b.m_customGravity;
			}else {
				LDgravity = gravity;
			}
			//用更新后的LDgravity属性进行重力模拟计算
			b.m_linearVelocity.x += step.dt * (LDgravity.x + b.m_invMass * b.m_force.x);
			b.m_linearVelocity.y += step.dt * (LDgravity.y + b.m_invMass * b.m_force.y);
			b.m_angularVelocity += step.dt * b.m_invI * b.m_torque;

在下面的效果中，点击鼠标创建一个不受重力影响的刚体(当然你可以随意设置customer_gravity属性，让重力向上、向左、向右)。按下键盘空格键，创建一个向上”掉”的矩形刚体。点击刚体，可以进行拖动。

完整的代码和注释如下：

package
{
	import Box2D.Common.Math.b2Vec2;
	import Box2D.Dynamics.b2Body;
	import Box2D.Dynamics.b2World;
	import flash.display.Sprite;
	import flash.events.Event;
	import flash.events.KeyboardEvent;
	import flash.events.MouseEvent;
	import flash.ui.Keyboard;

	/**
	 * http://www.ladeng6666.com
	 * @author ladeng6666
	 */
	public class CustomerGravity extends Sprite
	{
		private var world:b2World;
		private var debugSprite:Sprite;
		private var body:b2Body;

		public function CustomerGravity()
		{
			//创建基本的Box2D世界
			world=LDEasyBox2D.createWorld();
			debugSprite=LDEasyBox2D.createDebug(world);
			addChild(debugSprite);
			LDEasyBox2D.stage = stage;

			//创建地面，
			LDEasyBox2D.createWrapWall(world, stage);

			//侦听事件
			addEventListener(Event.ENTER_FRAME, loop);
			stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_DOWN, mouseEventHandler);
			stage.addEventListener(MouseEvent.MOUSE_UP, mouseEventHandler);
			stage.addEventListener(KeyboardEvent.KEY_DOWN, onStageKeyDown);
		}

		private function onStageKeyDown(e:KeyboardEvent):void
		{
			//当按下键盘空格键时，创建一个重力向上的矩形刚体
			if (e.keyCode == Keyboard.SPACE) {
				body = LDEasyBox2D.createBox(world,Math.random()*400+50,400,Math.random()*30+10,Math.random()*30+10);
				body.m_customGravity = new b2Vec2(0, -10);
			}
		}

		private function mouseEventHandler(e:MouseEvent):void
		{
			//鼠标按下时
			if (e.type == MouseEvent.MOUSE_DOWN) {
				//确认是否点击到刚体
				var dragBody:b2Body = LDEasyBox2D.getBodyAtMouse(world);
				if (dragBody != null) {
					//如果点击到了，则拖动刚体
					LDEasyBox2D.startDragBody(world, dragBody);
				}else {
					//否则创建一个圆形的，不受重力影响的刚体
					body = LDEasyBox2D.createCircle(world,mouseX,mouseY,Math.random()*30+10,false);
					body.m_customGravity = new b2Vec2(0, 0);
				}
			//当鼠标弹起时
			}else if (e.type == MouseEvent.MOUSE_UP) {
				//停止拖动刚体
				LDEasyBox2D.stopDragBody(world);
			}

		}

		private function loop(e:Event):void
		{
			//更新Box2D世界
			LDEasyBox2D.updateWorld(world);

		}

	}

}

代码重点是在45,61行，看到没有customer_gravity按照我们希望的样子自定义了重力，是不是很好用？

自定义重力可以实现的效果很多，如失重、上升的气球等等，发挥你的想象力，没有什么做不到的。Fighting！

代码中用到了我写的静态类LDEasyBox2D，可以有效的简化代码，具体请参考这里。

源代码下载