Bullet(Cocos2dx)之凸多面体形状和组合形状

接高度地形图和三角形网格，同样是复杂图形的创建。

先来看看效果

左边通过提供的顶点生成的多面体，右边创建一个由球体与长方体组成的组合形状

首先来了解凸多面体

根据提供的顶点创建一个凸多面体形状,无论给定的顶点顺序是怎样的，都是创建一个由这些顶点组成的凸多面体。

先来看看btConvexHullShape的解释及构造函数

///this constructor optionally takes in a pointer to points. Each point is assumed to be 3 consecutive btScalar (x,y,z),the striding defines the number of bytes between each point,in memory.
///It is easier to not pass any points in the constructor,and just add one point at a time,using addPoint.
///btConvexHullShape make an internal copy of the points.
btConvexHullShape(const btScalar* points=0,int numPoints=0,int stride=sizeof(btVector3));

第一个参数就是顶点数据，第二个是顶点个数，第三个是每个顶点占得字节。

同时提出不需要一次将所有的顶点全部给出，以后可以添加：

void addPoint(const btVector3& point,bool recalculateLocalAabb = true);

增加的顶点信息，是否重新计算AABB包围盒

对于提供顶点数据，用户不需要一直保存，看源码可知btConvexHullShape会用btAlignedObjectArray<btVector3>m_unscaledPoints;

来保存这些顶点数据。

来个示例

看上图，为什么会出现一个是三棱锥，而一个却不是呢？,其实两个形状是一样的，请看我慢慢道来。

前面的解释btConvexHullShape会根据提供的数据建立多面体，我们要牢记在心。

通过查看继承关系图，我们知道btConvexHullShape继承自btPolyhedralConvexShape，

而btPolyhedralConvexShape，提供了

///optional method mainly used to generate multiple contact points by clipping polyhedral features (faces/edges)
///experimental/work-in-progress
virtual bool	initializePolyhedralFeatures(int shiftVerticesByMargin=0);

可以这样理解，将提供的点格式化成多面体，也就是说提供顶点后就可以调用initializePolyhedralFeatures

格式化成多面体。

上图下方是按我们提供的顶点的顺序生成的结果，上方为格式化后的结果

下面来看看笔者是如何加入到PhysicsWorld3D

btRigidBody* PhysicsWorld3D::addConvexHull(const float* floatData,int numPoints,const btVector3& position,bool bPoly,const PhysicsMaterial3D& material)
{
	btConvexHullShape* colShape = new btConvexHullShape(floatData,numPoints,sizeof(btVector3));
	if (bPoly)
	{
		colShape->initializePolyhedralFeatures();
	}

	auto body = getBody(colShape,position,material);
	_world->addRigidBody(body);

	return body;
}

btRigidBody* PhysicsWorld3D::addConvexHull(std::vector<btVector3>& points,const PhysicsMaterial3D& material)
{
	auto body = addConvexHull(points[0].m_floats,points.size(),bPoly,material);

	return body;
}

提供两个重载函数，一个是直接将包含顶点数据的浮点数据指针作为参数,另一个是将顶点数组作为参数。

提供第二个重载的目的就是为了从直接将raw文件的数据传入来生成多面体，还记得raw文件吧？Bullet(Cocos2dx)之创建地形

看个例子

std::vector<float> points;
PhysicsHelper3D::loadRaw("monkey.raw",points);	// blender 猴头

_convexBody = _world->addConvexHull(&points[0],points.size() / 3,btVector3(-2,5),false,PhysicsMaterial3D(5.f,0.5f,0.f));
_convexBody = _world->addConvexHull(&points[0],btVector3(2,true,0.f));

右不格式化，左为格式化

再来了解一下组合形状

简言之，将多个形状组合成一个图形，最上面的图片右方就是一个组合形状

可由多个不同的PrimitiveShape组成

构造函数很简单

btCompoundShape(bool enableDynamicAabbTree = true);

默认开启动态树，优化

关键是增加碰撞形状

void	addChildShape(const btTransform& localTransform,btCollisionShape* shape);

localTransform形状相对偏移，shape碰撞形状。

相对偏移：加入最终btCompoundShape在(0,0),相对偏移就是相对于（0,0)

得出要想获得组合形状就要自己创建btCollisionShape,然后添加到btCompoundShape

笔者做了简单的封装

struct PhysicsShapeInfo3D
{
	btCollisionShape* colShape;
	btTransform transform;

	PhysicsShapeInfo3D() {};

	PhysicsShapeInfo3D(btCollisionShape* shape,btTransform& trans)
		: colShape(shape),transform(trans)
	{}
};

提供简单的结构体来传递CollisionShapes属性

btRigidBody* PhysicsWorld3D::addCompound(std::vector<PhysicsShapeInfo3D>& shapeList,const PhysicsMaterial3D& material)
{
	btCompoundShape* shape = new btCompoundShape;
	
	for (auto& shapeInfo : shapeList)
	{
		shape->addChildShape(shapeInfo.transform,shapeInfo.colShape);
	}
	
	auto body = getBody(shape,material);
	_world->addRigidBody(body);
	return body;
}

std::vector<PhysicsShapeInfo3D>&shapeList形状属性列表，来获取组合形状的刚体

来个例子

//1

shape=newbtBoxShape(btVector3(1.f,1.f,1.f));

shapeInfo.colShape=shape;

trans.setOrigin(btVector3(0,1,0));

shapeInfo.transform=trans;

_shapes.push_back(shapeInfo);

//2

shape=btSphereShape(1.f);

shapeInfo.colShape=shape;

trans.setOrigin(

shapeInfo.transform=trans;

_shapes.push_back(shapeInfo);

_world->addCompound(_shapes,

上例创建一个上为球体，下为长方体的组合形状

当然也可以通过球体和圆柱创建保龄球，也就可以写出一个保龄球的小游戏。

源代码

Bullet(Cocos2dx)之凸多面体形状和组合形状

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