在 Box2d / Cocos2d for iPhone 中应用涡流/漩涡效果答案

【问题标题】：Applying a vortex / whirlpool effect in Box2d / Cocos2d for iPhone在 Box2d / Cocos2d for iPhone 中应用涡流/漩涡效果
【发布时间】：2012-05-20 05:21:26
【问题描述】：

我使用Nick Vellios' tutorial 使用 Box2D 对象创建径向重力。我在 SO 上知道Make a Vortex，但我不知道如何在我的项目中实现它。

我制作了一个涡流对象，它是一个 Box2D 圆形传感器，它以一致的角速度旋转。当其他 Box2D 对象接触这个涡旋对象时，我希望它们以与涡旋相同的角速度旋转，逐渐靠近涡旋的中心。此刻物体被吸引到漩涡的中心，但它会直奔漩涡的中心，而不是像我想要的那样缓慢地绕着它旋转。它也将沿与涡旋相反的方向以及涡旋的旋转运动。

给定一个漩涡和一个 box2D 体，我如何设置 box2d 体在它被“吸入”时随漩涡一起旋转。

当我这样创建漩涡时，我设置了它的旋转：

b2BodyDef bodyDef;
bodyDef.type = b2_dynamicBody;
bodyDef.angle = 2.0f;
bodyDef.angularVelocity = 2.0f;

根据Nick Vellios' sample code，这是我应用径向重力的方式。

-(void)applyVortexForcesOnSprite:(CCSpriteSubclass*)sprite spriteBody:(b2Body*)spriteBody withVortex:(Vortex*)vortex VortexBody:(b2Body*)vortexBody vortexCircleShape:(b2CircleShape*)vortexCircleShape{

    //From RadialGravity.xcodeproj
    b2Body* ground = vortexBody;
    b2CircleShape* circle = vortexCircleShape;
    // Get position of our "Planet" - Nick
    b2Vec2 center = ground->GetWorldPoint(circle->m_p);
    // Get position of our current body in the iteration - Nick
    b2Vec2 position = spriteBody->GetPosition();
    // Get the distance between the two objects. - Nick
    b2Vec2 d = center - position;
    // The further away the objects are, the weaker the gravitational force is - Nick
    float force = 1 / d.LengthSquared(); // 150 can be changed to adjust the amount of force - Nick
    d.Normalize();
    b2Vec2 F = force * d;
    // Finally apply a force on the body in the direction of the "Planet" - Nick
    spriteBody->ApplyForce(F, position);
    //end radialGravity.xcodeproj


}

更新我认为 iForce2d 已经为我提供了足够的信息来继续我的工作，现在它只是在调整。除了上面的代码之外，这就是我目前正在做的事情。正在发生的事情是身体获得了足够的速度来很好地退出涡旋的重力——我需要在某个地方检查速度是否保持在这个数字以下。我有点担心我目前没有考虑到物体的质量。

b2Vec2 vortexVelocity = vortexBody->GetLinearVelocityFromWorldPoint(spriteBody->GetPosition() );

b2Vec2 vortexVelNormal = vortexVelocity;
vortexVelNormal.Normalize();
b2Vec2 bodyVelocity = b2Dot( vortexVelNormal, spriteBody->GetLinearVelocity() ) * vortexVelNormal;

//Using a force
b2Vec2 vel = bodyVelocity;
float forceCircleX =    .6 * bodyVelocity.x;
float forceCircleY =    .6 * bodyVelocity.y;

spriteBody->ApplyForce( b2Vec2(forceCircleX,forceCircleY), spriteBody->GetWorldCenter() );

【问题讨论】：

标签： objective-c math cocos2d-iphone box2d

【解决方案1】：

听起来你只需要根据身体当前点的漩涡方向施加另一个力。您可以使用 b2Body::GetLinearVelocityFromWorldPoint 来查找世界任何点的涡旋速度。来自 Box2D 来源：

/// Get the world linear velocity of a world point attached to this body.
/// @param a point in world coordinates.
/// @return the world velocity of a point.
b2Vec2 GetLinearVelocityFromWorldPoint(const b2Vec2& worldPoint) const;

那就是：

b2Vec2 vortexVelocity = vortexBody->GetLinearVelocityFromWorldPoint( suckedInBody->GetPosition() );

一旦您知道您的目标速度，您就可以计算从当前速度到所需速度需要多少力。这可能会有所帮助：http://www.iforce2d.net/b2dtut/constant-speed

该链接中的主题仅讨论一维情况。对于您的情况，它本质上也是一维的，如果您将吸入体的当前速度投影到 vortexVelocity 向量上：

b2Vec2 vortexVelNormal = vortexVelocity;
vortexVelNormal.Normalize();
b2Vec2 bodyVelocity = b2Dot( vortexVelNormal, suckedInBody->GetLinearVelocity() ) * vortexVelNormal;

现在 bodyVelocity 和 vortexVelocity 将处于同一方向，您可以计算要施加多少力。然而，如果你只是施加足够的力来精确匹配涡旋速度，被吸入的物体可能会进入涡旋周围的轨道，而不会真正被吸入。我认为你会想要使力比那个小一点，并且我也会根据重力的强度将其缩小，否则被吸入的身体一接触到漩涡的外缘就会被甩到一边。可能需要进行大量调整才能获得您想要的效果。

编辑：

您施加的力应该基于当前速度 (bodyVelocity) 和所需速度 (vortexVelocity) 之间的差异，即。如果身体已经随着漩涡移动，那么你不需要施加任何力量。看看我上面给出的链接中标题为“使用力量”的小节中的最后一个代码块。如果将 'vel' 和 'desiredVel' 替换为 bodyVelocity 和 vortexVelocity 向量的大小，最后三行几乎可以满足您的需求：

float desiredVel = vortexVelocity.Length();
float currentVel = bodyVelocity.Length();
float velChange = desiredVel - currentVel;
float force = body->GetMass() * velChange / (1/60.0); //for a 1/60 sec timestep
body->ApplyForce( b2Vec2(force,0), body->GetWorldCenter() );

但请记住，这可能会将物体送入轨道，因此在此过程中，您可能希望减小所施加的力的大小，例如。将 'desiredVel' 降低某个百分比，将 'force' 降低某个百分比等。如果您还可以按比例缩小力，使其在涡流的外边缘为零，它可能看起来会更好。

【讨论】：

这看起来是一个很好的答案，今晚我会试一试，让你知道我的进展如何。谢谢！
只是澄清一下 - 我应该这样做而不是我已经在做的事情，而不是除此之外？
谢谢，我想我现在正在路上 - 我想我只需要根据你给我的链接设置一个最大可能的速度，这样物体就不能像它们一样很好地退出重力此刻。如果你看到我做了一些明显愚蠢的事情，请告诉我，否则我会继续玩，并在我弄清楚时将其标记为正确。再次感谢您的帮助。

【解决方案2】：

我有一个项目，我有小行星围绕一个中心点旋转（它们之间有东西跳跃......这是一个不同的点）。

它们通过 b2DistanceJoints 连接到“中心”主体。
您可以控制关节长度，使它们缓慢地向内（或向外）螺旋。这使您可以找到颗粒控制而不是平衡力控制，这可能很困难。
您还可以应用切向力使它们围绕中心旋转。
通过施加不同的（或随机变化的）切向力，您可以使相互碰撞等。

我对这个问题here发布了更完整的答案。

【讨论】：