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[操作系统]iOS中的物理引擎


目前知名的2D物理引擎有 Box2d,和Chipmunk,这些是跨平台的。但苹果本身也封装了一个物理引擎, UIDynamic是从iOS 7开始引入的一种新技术,隶属于UIKit框架。这可以让开发人员可以在远离物理学公式的情况下,实现炫酷的物理仿真效果。在游戏开发中会经常用到。本文主要是玩一些较浅的功能,就不说那些游戏中框架中的高级用法了。毕竟我也入门这个没多久啊只会些简单点的,可以用在普通应用界面中偶尔炫酷一下足矣。

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主要的步骤就三步

1.创建一个物理仿真器。设置仿真范围

2.创建相应的物理仿真行为,添加物理仿真元素

3.将物理仿真行为添加到仿真器中开始仿真。

 

懒加载方法创建 物理仿真器

- (UIDynamicAnimator *)animator{  if (!_animator) {    // 创建一个物理仿真器    _animator = [[UIDynamicAnimator alloc] initWithReferenceView:self.view];  }  return _animator;}

 

模拟重力行为  UIGravityBehavior

重力行为有一个属性是重力加速度,设置越大速度增长越快。默认是1

gravity.magnitude = 100;

 

添加元素,告诉仿真器哪些元素可以重力行为

  [gravity addItem:self.sxView];

 

简单演示:

  // 创建重力行为  UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] init];  // magnitude越大,速度增长越快  gravity.magnitude = 100;  [gravity addItem:self.sxView];  // 添加到仿真器中开始仿真  [self.animator addBehavior:gravity];

 

 可以看到只是从图中掉下,(注意这不是匀速动画,他是模拟物体以重力加速度落下的)

 

模拟碰撞行为  UICollisionBehavior

碰撞行为需要先添加元素,告诉物理仿真器哪些元素允许碰撞。如

[collision addItem:self.sxView];

其次是设置碰撞的边界,有个参数默认是以屏幕为边界。

collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;

 

把碰撞行为和重力行为结合演示

  // 1.创建重力行为  UIGravityBehavior *gravity = [[UIGravityBehavior alloc] init];  // magnitude越大,速度增长越快  gravity.magnitude = 2;  [gravity addItem:self.sxView];    // 2.创建碰撞行为  UICollisionBehavior *collision = [[UICollisionBehavior alloc] init];  [collision addItem:self.sxView];  [collision addItem:self.bigBlock];  [collision addItem:self.smallBlock];  // 设置碰撞的边界  collision.translatesReferenceBoundsIntoBoundary = YES;    // 3.开始仿真  [self.animator addBehavior:gravity];  [self.animator addBehavior:collision];

 

(图中之所以那两个控件会往上飘,是因为他们虽然都添加了碰撞行为,但是没有添加重力行为)

如果觉得屏幕作为边界不好,可以自己设置一条边可以是普通的边

[collision addBoundaryWithIdentifier:@"line2" fromPoint:CGPointMake(self.view.frame.size.width, 0) toPoint:CGPointMake(self.view.frame.size.width, 400)];

 

也可以是个贝塞尔路径。(注意这里的路径是不会显示的,想要能看见得在view中画一个和你设置的边界一样的图形)

  UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:  CGRectMake(0,150, self.view.frame.size.width, self.view.frame.size.width)];  [collision addBoundaryWithIdentifier:@"circle" forPath:path];

 效果如图

 

 模拟捕捉行为 UISnapBehavior

捕捉行为需要在创建时就给与一个点。

UISnapBehavior *snap = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem:self.sxView snapToPoint:point];

 捕捉行为有一个防震系数属性,设置的越大,振幅就越小

snap.damping = 1;

 因为默认只能移动一次,如果想多次移动,就在模拟仿真前清空之前的仿真器

[self.animator removeAllBehaviors];

 

结合演示,鼠标点哪,移动到哪

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{  // 1.获得手指对应的触摸对象  UITouch *touch = [touches anyObject];    // 2.获得触摸点  CGPoint point = [touch locationInView:self.view];    // 3.创建捕捉行为  UISnapBehavior *snap = [[UISnapBehavior alloc] initWithItem:self.sxView snapToPoint:point];  // 防震系数,damping越大,振幅越小  snap.damping = 1;    // 4.清空之前的并再次开始  [self.animator removeAllBehaviors];  [self.animator addBehavior:snap];}

 

 

还有一些在此就不一一演示了 头文件都很简单能看懂的。

UIGravityBehavior:重力行为
UICollisionBehavior:碰撞行为
UISnapBehavior:捕捉行为
UIPushBehavior:推动行为
UIAttachmentBehavior:附着行为
UIDynamicItemBehavior:动力元素行为
所有物理仿真行为都继承自UIDynamicBehavior
所有的UIDynamicBehavior都可以独立进行
组合使用多种行为时,可以实现一些比较复杂的效果
 
 
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比如重力还可以设置重力方向,碰撞还能监听整个碰撞过程,附着动画类似于iOS8的iMessage短信聊天界面(上下拖动)等等,有兴趣的可以自行研究,偶尔在应用中做个“撒红包”“砸金蛋” 等动画啥的可以用这些方法。

欢迎关注。