#HarmonyOS NEXT体验官# :在HarmonyOS Next中进行物理实验 原创

蒙娜丽宁
发布于 2024-7-31 17:16
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本文详细描述了如何借用混合开发技术在鸿蒙中进行物理模拟实验,本文的app使用了matter.js库。下面是对这个库的详细描述:

Matter.js 是一个 2D 物理引擎库,用于在浏览器中实现物理仿真和交互效果。它提供了简单易用的 API,帮助开发者快速构建具有真实物理行为的交互式应用程序。

主要功能:

  1. 刚体物理仿真: 支持刚体物体的碰撞检测、弹性反弹、摩擦力、重力和惯性等物理特性。
  2. 力与约束: 可以施加力、设置约束条件(如弹簧连接)来影响物体的运动和行为。
  3. 碰撞检测与响应: Matter.js 提供了强大的碰撞检测系统,可以精确地处理物体之间的碰撞,并根据物理规律作出响应。
  4. 粒子系统: 允许创建和控制大量小型粒子,适用于流体模拟、粒子效果等应用场景。
  5. 场景管理: 提供了世界、引擎、渲染器等抽象概念,用于管理物理世界中的物体、交互和渲染。
  6. 事件系统: 提供了丰富的事件回调接口,允许开发者在物体碰撞、运动等关键时刻执行特定操作。
  7. 可扩展性: 通过插件系统和自定义渲染器,Matter.js 可以与其他库(如 PIXI.js、Phaser 等)集成,扩展其功能。

应用场景:

  • 游戏开发: Matter.js 常用于 2D 游戏开发,特别是需要模拟物理行为的游戏,如弹球游戏、平台游戏和益智类游戏。
  • 教育与仿真: 适用于构建物理教学工具、模拟器和实验平台,帮助学生和研究者理解物理原理。
  • 交互式网页应用: 可用于开发具有复杂物理交互效果的网页应用,增强用户体验。
  • 数据可视化: 利用物理引擎的力量,可以创建具有动态和物理行为的数据可视化图表,为数据展示增添趣味性和互动性。

总结

  • Matter.js 则是一个 2D 物理引擎,适用于需要物理仿真的游戏开发、教育工具和交互式应用。两者可以结合使用,比如用 Matter.js 创建物理模拟场景,再用 GIF.js 将其导出为 GIF 动画,形成一个完整的工作流。
    下图是本书涉及的app的一些界面
    #HarmonyOS NEXT体验官# :在HarmonyOS Next中进行物理实验-鸿蒙开发者社区
    设置物理属性

#HarmonyOS NEXT体验官# :在HarmonyOS Next中进行物理实验-鸿蒙开发者社区
app支持的物理模拟器

#HarmonyOS NEXT体验官# :在HarmonyOS Next中进行物理实验-鸿蒙开发者社区
弹射器模拟器

下面以弹射器模拟器举例,来展示如何进行物理实验。物理实验的设置界面使用CatapultSettingsPanel组件实现

CatapultSettingsPanel组件实现了一个用于设置弹射器参数的用户界面,用户可以通过滑动条调整左侧小块的数量、左侧小块的密度和右侧圆球的密度,并通过“确定”或“取消”按钮提交或放弃这些设置。以下是对代码的逐行中文注释和实现原理的详细解释。

// 引入常量,用于设置面板和按钮的背景颜色,保证界面的一致性
import { PANEL_BACKGROUND_COLOR, PANEL_BUTTON_BACKGROUND_COLOR } from '../common/const';

// 引入与文档尺寸相关的常量,通常用于处理文档的尺寸设置
import { DocumentSize, DocumentSizes } from '../data/Documents';

// 引入 EntryAbility 模块,提供应用程序的全局路径信息
import EntryAbility from '../entryability/EntryAbility';

// 引入文件处理相关的工具函数,检查文档是否存在,创建文档目录,以及获取反色颜色
import { documentExists, createDocumentDir, getInverseColor } from '../common/common';

// 定义一个弹射器设置配置类,包含多个可调整的配置项
export class CatapultSettingsConfig {
  numBlocks: number = 5; // 左侧小块数量,初始值为5
  blockDensity: number = 10; // 左侧小块的密度,初始值为10(放大了10000倍)
  sphereDensity: number = 10; // 右侧圆球的密度,初始值为10(放大了300倍)
}

// 使用 @Component 装饰器定义一个组件,名为 CatapultSettingsPanel,包含了组件的逻辑和 UI 布局
@Component
export struct CatapultSettingsPanel {

  // 定义两个可选的回调函数,分别用于设置确定和取消的处理逻辑
  catapultSettingsOK?: (config: CatapultSettingsConfig) => void;
  catapultSettingsCancel?: () => void;

  // 使用 @State 定义一个状态变量,存储用户配置的弹射器设置项
  @State config: CatapultSettingsConfig = new CatapultSettingsConfig();

  // build() 方法是组件的核心方法,用于定义组件的 UI 布局和行为
  build() {
    // 使用 Column 组件创建一个垂直布局的容器,子组件将按照顺序从上到下排列
    Column() {

      // 创建一个 Row 组件,用于水平排列“左侧小块数量”标签
      Row() {
        // 创建一个文本组件,显示“左侧小块数量”标签
        Text('左侧小块数量')
          .fontSize(16) // 设置字体大小为 16
          .fontColor('#FFFFFF') // 设置字体颜色为白色
          .width('160') // 设置宽度为 160
          .height('30') // 设置高度为 30
          .textAlign(TextAlign.Center); // 设置文本居中对齐
      }.margin({ top: 10 }); // 设置上边距

      // 创建一个滑动条组件,用于选择左侧小块数量
      Slider({
        value: this.config.numBlocks, // 绑定到状态变量 config.numBlocks
        min: 1, // 设置最小值为 1
        max: 10, // 设置最大值为 10
        step: 1, // 设置滑动步长为 1
        style: SliderStyle.OutSet // 设置滑动条的样式
      })
        .margin({ left: 10, right: 10 }) // 设置左右边距
        .onChange((value: number, mode: SliderChangeMode) => {
          this.config.numBlocks = value; // 当滑动条变化时,更新左侧小块数量
        });

      // 创建一个 Row 组件,用于水平排列“左侧小块的密度”标签
      Row() {
        // 创建一个文本组件,显示“左侧小块的密度”标签
        Text('左侧小块的密度')
          .fontSize(16) // 设置字体大小为 16
          .fontColor('#FFFFFF') // 设置字体颜色为白色
          .width('160') // 设置宽度为 160
          .height('30') // 设置高度为 30
          .textAlign(TextAlign.Center); // 设置文本居中对齐
      }.margin({ top: 10 }); // 设置上边距

      // 创建一个滑动条组件,用于选择左侧小块的密度
      Slider({
        value: this.config.blockDensity, // 绑定到状态变量 config.blockDensity
        min: 1, // 设置最小值为 1
        max: 300, // 设置最大值为 300
        step: 1, // 设置滑动步长为 1
        style: SliderStyle.OutSet // 设置滑动条的样式
      })
        .margin({ left: 10, right: 10 }) // 设置左右边距
        .onChange((value: number, mode: SliderChangeMode) => {
          this.config.blockDensity = value; // 当滑动条变化时,更新左侧小块的密度
        });

      // 创建一个 Row 组件,用于水平排列“右侧圆球密度”标签
      Row() {
        // 创建一个文本组件,显示“右侧圆球密度”标签
        Text('右侧圆球密度')
          .fontSize(16) // 设置字体大小为 16
          .fontColor('#FFFFFF') // 设置字体颜色为白色
          .width('160') // 设置宽度为 160
          .height('30') // 设置高度为 30
          .textAlign(TextAlign.Center); // 设置文本居中对齐
      }.margin({ top: 10 }); // 设置上边距

      // 创建一个滑动条组件,用于选择右侧圆球的密度
      Slider({
        value: this.config.sphereDensity, // 绑定到状态变量 config.sphereDensity
        min: 1, // 设置最小值为 1
        max: 100, // 设置最大值为 100
        step: 1, // 设置滑动步长为 1
        style: SliderStyle.OutSet // 设置滑动条的样式
      })
        .margin({ left: 10, right: 10 }) // 设置左右边距
        .onChange((value: number, mode: SliderChangeMode) => {
          this.config.sphereDensity = value; // 当滑动条变化时,更新右侧圆球的密度
        });

      // 创建一个 Row 容器,用于布局“确定”和“取消”按钮
      Row() {
        // 创建“确定”按钮
        Button({ type: ButtonType.Normal }) {
          Text('确定')
            .fontSize(16) // 设置字体大小为 16
            .fontColor('#FFFFFF') // 设置字体颜色为白色
            .width('100%') // 设置文本宽度为 100%
            .height('30') // 设置文本高度为 30
            .textAlign(TextAlign.Center); // 设置文本居中对齐
        }
        .borderRadius(5) // 设置按钮的圆角半径
        .width(100) // 设置按钮宽度为 100
        .height(30) // 设置按钮高度为 30
        .margin({ right: 10 }) // 设置右边距
        .onClick(() => {
           if (this.catapultSettingsOK) {
             this.catapultSettingsOK(this.config); // 当点击按钮时,调用 catapultSettingsOK 回调函数,并传递当前的配置
           }
        });

        // 创建“取消”按钮
        Button({ type: ButtonType.Normal }) {
          Text('取消')
            .fontSize(16) // 设置字体大小为 16
            .fontColor('#FFFFFF') // 设置字体颜色为白色
            .width('100%') // 设置文本宽度为 100%
            .height('30') // 设置文本高度为 30
            .textAlign(TextAlign.Center); // 设置文本居中对齐
        }
        .borderRadius(5) // 设置按钮的圆角半径
        .width(100) // 设置按钮宽度为 100
        .height(30) // 设置按钮高度为 30
        .onClick(() => {
          if (this.catapultSettingsCancel) {
            this.catapultSettingsCancel(); // 当点击按钮时,调用 catapultSettingsCancel 回调函数
          }
        })
        .margin({ left: 10 }); // 设置左边距
      }
      .margin({ top: 20, left: 10, right: 10 }); // 设置容器的上边距、左边距和右边距
    }
    .backgroundColor(PANEL_BACKGROUND_COLOR) // 设置背景颜色
    .border({ width: 0, color: '#000000', radius: 10 }) // 设置边框属性
    .width('100%') // 设置宽度为 100%,占据整个父容器的宽度
    .height('100%'); // 设置高度为 100%,占据整个父容器的高度
  }
}

代码实现原理和步骤详解

  1. 组件初始化

通过引入必要的模块和工具函数,准备了 UI 布局所需的常量,并定义了配置类 CatapultSettingsConfig,该类包含了三个可调整的配置项:左侧小块数量、左侧小块密度和右侧圆球密度。

  1. 状态管理

    • 使用 @State 装饰器定义了 config 状态变量,存储用户设置的弹射器配置。config 是一个 CatapultSettingsConfig 对象,包含了所有可配置的参数,如小块数量、块密度和圆球密度等。
  2. UI 布局

    • 使用 ArkTS 提供的 UI 组件,如 ColumnRowTextSliderButton 等,构建了弹射器设置面板的用户界面。
    • 各种输入组件如文本标签和滑动条分别用于显示标签和获取用户输入的数值,并通过 onChange 事件实时更新 config 对象中的相应配置项。
  3. 设置项的实现

    • 滑动条(Slider)用于选择左侧小块的数量、左侧小块的密度和右侧圆球的密度。滑动条的变化通过 onChange 事件实时更新对应的配置项。
    • 每个滑动条组件都有其最小值和最大值范围,用户可以通过滑动来调整具体的数值。
  4. 确定和取消按钮

    • 通过创建“确定”和“取消”按钮,允许用户保存或放弃当前的配置。点击“确定”按钮时,会将当前的 config 对象传递给 catapultSettingsOK 回调函数,以便外部处理。点击“取消”按钮时,调用 catapultSettingsCancel 回调函数以取消设置。
  5. 样式设置

    • 使用 .backgroundColor.border.width.height 等方法设置组件的样式属性,保证整个面板的外观一致性和用户体验。

通过这些实现步骤,这段代码成功构建了一个弹射器配置面板,用户可以通过该面板调整小块数量、密度和圆球密度,并通过点击按钮提交或取消这些设置。这个面板设计简洁、功能全面,可以适用于需要物理模拟设置的场景,如物理引擎游戏或仿真应用。

设置完后,就需要使用javascript部分(matter.js),来利用物理用物理引擎进行物理实验了。这一部分在catapult.js中实现,详细解释如下:

代码详细中文注释与解释

这段代码使用 Matter.js 物理引擎创建了一个弹射器的物理模拟场景。Matter.js 是一个轻量级的 2D 物理引擎,主要用于模拟刚体的碰撞、弹跳、摩擦和其他物理行为。以下是代码的详细中文注释和解释。

var Example = Example || {};

// 生成一个随机的颜色值
function randomColor() {
    // 生成随机的 R、G、B 分量
    var r = Math.floor(Math.random() * 256);
    var g = Math.floor(Math.random() * 256);
    var b = Math.floor(Math.random() * 256);

    // 将 R、G、B 分量转换为十六进制,并保证输出为两位数
    var rHex = r.toString(16).padStart(2, '0');
    var gHex = g.toString(16).padStart(2, '0');
    var bHex = b.toString(16).padStart(2, '0');

    // 拼接成颜色代码,并返回
    return '#' + rHex + gHex + bHex;
}

// 定义一个 catapult 示例,用于创建弹射器的物理模拟场景
Example.catapult = function(config) {
    // 引入 Matter.js 库中的各个模块
    var Engine = Matter.Engine,
        Render = Matter.Render,
        Runner = Matter.Runner,
        Composites = Matter.Composites,
        Constraint = Matter.Constraint,
        MouseConstraint = Matter.MouseConstraint,
        Mouse = Matter.Mouse,
        Composite = Matter.Composite,
        Bodies = Matter.Bodies,
        Body = Matter.Body,
        Vector = Matter.Vector;

    // 创建物理引擎(Engine)实例
    var engine = Engine.create(),
        world = engine.world;
    // 设置引擎中重力的方向和大小,这里设置为向下的重力
    engine.world.gravity.y = 2;

    // 创建渲染器(Render),用于将物理世界中的物体渲染到页面中
    var render = Render.create({
        element: document.body, // 渲染结果将添加到页面的 body 中
        engine: engine, // 渲染器将使用刚刚创建的物理引擎实例
        options: {
            width: window.innerWidth, // 渲染画布的宽度为窗口宽度
            height: window.innerHeight, // 渲染画布的高度为窗口高度
            wireframes: false // 禁用线框模式,使用填充颜色渲染
        }
    });

    // 启动渲染器
    Render.run(render);

    // 创建运行器(Runner),用于在动画循环中不断更新物理引擎
    var runner = Runner.create();
    // 启动运行器并与物理引擎关联
    Runner.run(runner, engine);

    // 从配置中读取或设置默认的参数
    var numBlocks = Math.max(1, Math.min(config.numBlocks || 6, 10)); // 确保左侧小块数量在1到10之间
    var blockDensity = config.blockDensity || 1; // 如果未指定小块密度,默认设置为1
    var sphereDensity = config.sphereDensity || 0.005; // 如果未指定圆球密度,默认设置为0.005

    // 添加物体到物理世界中
    var group = Body.nextGroup(true); // 创建一个新的碰撞组,用于定义物体的碰撞行为

    // 创建一个堆叠的矩形小块组
    var stack = Composites.stack(250, 255, 1, numBlocks, 0, 0, function(x, y) {
        // 创建一个矩形小块,设置其密度和随机颜色
        return Bodies.rectangle(x, y, 30, 30, {
            density: blockDensity,
            render: { fillStyle: randomColor() } // 随机颜色填充
        });
    });

    // 创建一个长方形的弹射器主体
    var catapult = Bodies.rectangle(400, 520, 320, 20, { collisionFilter: { group: group } });

    // 将创建的物体添加到物理世界中
    Composite.add(world, [
        stack, // 左侧堆叠的小块组
        catapult, // 弹射器主体
        Bodies.rectangle(window.innerWidth / 2, 600, window.innerWidth, 50.5, { isStatic: true, render: { fillStyle: '#060a19' } }), // 底部的静态矩形地面

        Bodies.rectangle(250, 555, 20, 50, { isStatic: true, render: { fillStyle: '#00ffff' } }), // 静态矩形,左侧的支撑块
        Bodies.rectangle(400, 535, 20, 80, { isStatic: true, collisionFilter: { group: group }, render: { fillStyle: '#ff00ff' } }), // 静态矩形,右侧的支撑块
        Bodies.circle(560, 100, 50, {
            density: sphereDensity, // 设置圆球的密度
            render: { fillStyle: 'red' } // 设置圆球的填充颜色为红色
        }),
        // 创建一个约束,将弹射器主体与其当前位置固定
        Constraint.create({
            bodyA: catapult,
            pointB: Vector.clone(catapult.position),
            stiffness: 1,
            length: 0
        })
    ]);

    // 添加鼠标控制
    var mouse = Mouse.create(render.canvas),
        mouseConstraint = MouseConstraint.create(engine, {
            mouse: mouse,
            constraint: {
                stiffness: 0.2,
                render: {
                    visible: false // 不显示鼠标约束的可视化
                }
            }
        });

    // 将鼠标控制添加到物理世界中
    Composite.add(world, mouseConstraint);

    // 使鼠标与渲染保持同步
    render.mouse = mouse;

    // 将渲染视口调整到场景
    Render.lookAt(render, {
        min: { x: 0, y: 0 },
        max: { x: 800, y: 600 }
    });

    // 返回物理引擎、运行器、渲染器的上下文,用于外部控制
    return {
        engine: engine,
        runner: runner,
        render: render,
        canvas: render.canvas,
        stop: function() {
            // 停止渲染和物理引擎的运行
            Matter.Render.stop(render);
            Matter.Runner.stop(runner);
        }
    };
};

// 设置示例的标题和适用版本
Example.catapult.title = 'Catapult';
Example.catapult.for = '>=0.14.2';

// 如果模块系统存在,导出 Example.catapult
if (typeof module !== 'undefined') {
    module.exports = Example.catapult;
}

这段代码实现了一个基于 Matter.js 的弹射器物理模拟场景。Matter.js 是一个轻量级的 2D 物理引擎,用于模拟刚体的碰撞、弹跳、摩擦和其他物理行为。以下是对这段代码的详细解释,涵盖其实现原理、主要组件及其功能。

代码实现原理

1. 引入 Matter.js 模块

var Engine = Matter.Engine,
    Render = Matter.Render,
    Runner = Matter.Runner,
    Composites = Matter.Composites,
    Constraint = Matter.Constraint,
    MouseConstraint = Matter.MouseConstraint,
    Mouse = Matter.Mouse,
    Composite = Matter.Composite,
    Bodies = Matter.Bodies,
    Body = Matter.Body,
    Vector = Matter.Vector;

这段代码引入了 Matter.js 的多个核心模块,包括 Engine(引擎)、Render(渲染器)、Runner(运行器)、Bodies(刚体创建器)、Constraint(约束)等,这些模块共同构成了物理模拟的基础。

2. 创建物理引擎和世界

var engine = Engine.create(),
    world = engine.world;
engine.world.gravity.y = 2;

这里使用 Engine.create() 创建了一个物理引擎实例,并通过 engine.world 获取了物理世界对象。设置 engine.world.gravity.y = 2 将世界的重力设置为垂直方向的 2 个单位,以模拟物体向下的重力作用。

3. 创建渲染器

var render = Render.create({
    element: document.body,
    engine: engine,
    options: {
        width: window.innerWidth,
        height: window.innerHeight,
        wireframes: false
    }
});
Render.run(render);

创建了一个渲染器 Render.create(),并将其附加到 HTML 文档的 body 元素中。渲染器负责将物理世界中的物体渲染到屏幕上。wireframes: false 表示使用填充颜色而不是线框渲染物体。

4. 创建运行器

var runner = Runner.create();
Runner.run(runner, engine);

创建了一个 Runner,这是一个用于在动画循环中不断更新物理引擎状态的工具。Runner.run(runner, engine) 启动运行器并与物理引擎关联。

5. 配置参数

var numBlocks = Math.max(1, Math.min(config.numBlocks || 6, 10));
var blockDensity = config.blockDensity || 1;
var sphereDensity = config.sphereDensity || 0.005;

这段代码从传入的配置 config 中读取或设置默认的参数:

  • numBlocks:设置左侧小块的数量,确保在 1 到 10 之间。
  • blockDensity:设置小块的密度,如果未指定则默认设置为 1。
  • sphereDensity:设置右侧圆球的密度,如果未指定则默认设置为 0.005。

6. 创建物体并添加到物理世界

var group = Body.nextGroup(true);
var stack = Composites.stack(250, 255, 1, numBlocks, 0, 0, function(x, y) {
    return Bodies.rectangle(x, y, 30, 30, {
        density: blockDensity,
        render: { fillStyle: randomColor() }
    });
});
  • group:创建一个新的碰撞组,用于定义物体的碰撞行为。
  • stack:使用 Composites.stack 创建一个由多个矩形小块组成的堆栈。每个小块都是通过 Bodies.rectangle 创建的,并设置了密度和随机填充颜色。
var catapult = Bodies.rectangle(400, 520, 320, 20, { collisionFilter: { group: group } });
  • catapult:创建了一个矩形的弹射器主体,通过 collisionFilter 将其与特定的碰撞组绑定。
Composite.add(world, [
    stack,
    catapult,
    Bodies.rectangle(window.innerWidth / 2, 600, window.innerWidth, 50.5, { isStatic: true, render: { fillStyle: '#060a19' } }),
    Bodies.rectangle(250, 555, 20, 50, { isStatic: true, render: { fillStyle: '#00ffff' } }),
    Bodies.rectangle(400, 535, 20, 80, { isStatic: true, collisionFilter: { group: group }, render: { fillStyle: '#ff00ff' } }),
    Bodies.circle(560, 100, 50, {
        density: sphereDensity,
        render: { fillStyle: 'red' }
    }),
    Constraint.create({
        bodyA: catapult,
        pointB: Vector.clone(catapult.position),
        stiffness: 1,
        length: 0
    })
]);
  • Composite.add 将所有创建的物体和约束添加到物理世界 world 中。包含堆叠的小块、弹射器主体、底部的地面、左侧和右侧的支撑块、右侧的圆球,以及将弹射器固定在当前位置的约束 Constraint

7. 添加鼠标控制

var mouse = Mouse.create(render.canvas),
    mouseConstraint = MouseConstraint.create(engine, {
        mouse: mouse,
        constraint: {
            stiffness: 0.2,
            render: {
                visible: false
            }
        }
    });
Composite.add(world, mouseConstraint);
render.mouse = mouse;
  • Mouse.create 创建了一个鼠标控制器,MouseConstraint.create 将鼠标动作与物理世界中的物体交互绑定,使用户可以通过拖拽操作物体。

8. 调整视口和返回上下文

Render.lookAt(render, {
    min: { x: 0, y: 0 },
    max: { x: 800, y: 600 }
});
  • Render.lookAt 调整渲染视口,以适应当前的场景布局。
  • 最后返回了包含物理引擎、运行器和渲染器的上下文对象,允许外部控制模拟的启动和停止。

弹射器实现原理

这段代码模拟了一个简单的弹射器物理系统。其核心原理是利用 Matter.js 的物理引擎模拟物体的运动、碰撞和互动,用户可以通过鼠标拖动物体并将其弹射出去。弹射器的实现依赖于以下几个关键部分:

  1. 弹射器主体: 由一个长方形刚体(catapult)构成,位于物理世界的底部,用于模拟发射器的基础结构。

  2. 堆叠的小块: 通过 Composites.stack 创建的多个小块,这些小块可以被弹射器弹射出去,或作为弹射器的一部分进行运动。

  3. 圆球: 放置在弹射器的末端,用户可以通过鼠标拖动圆球,并在释放鼠标时将其弹射出去。

  4. 约束: 通过 Constraint.create 将弹射器主体固定在其当前位置,模拟发射器的旋转轴或支撑点。

  5. 鼠标控制: 允许用户通过鼠标与物理世界交互,增强了模拟的互动性。

通过这些组件,代码实现了一个简单但有效的弹射器物理模拟,用户可以通过拖动和释放物体来观察物理引擎模拟的结果。这段代码展示了 Matter.js 的强大功能和灵活性,适用于实现各种物理模拟和游戏场景。

下面是关于matter.js核心功能的详细描述:

1. Matter.Engine

  • 功能: Matter.Engine 是 Matter.js 中用于管理物理模拟的核心。它负责计算物理世界中的力、碰撞和物体的运动状态。
  • 用法:
    var engine = Matter.Engine.create(); // 创建物理引擎实例
    Matter.Engine.run(engine); // 开始运行物理引擎
    

2. Matter.Render

  • 功能: Matter.Render 负责将物理世界中的物体渲染到屏幕上。它使用 HTML5 Canvas 来绘制物体的外观和运动轨迹。
  • 用法:
    var render = Matter.Render.create({
        element: document.body, // 渲染的目标元素
        engine: engine, // 渲染器绑定的物理引擎
        options: {
            width: 800, // 渲染画布的宽度
            height: 600, // 渲染画布的高度
            wireframes: false // 是否使用线框模式
        }
    });
    Matter.Render.run(render); // 启动渲染器
    

3. Matter.Runner

  • 功能: Matter.Runner 是一个循环运行器,它负责在每一帧更新物理引擎的状态,使物体在模拟中按时间推进。
  • 用法:
    var runner = Matter.Runner.create(); // 创建运行器实例
    Matter.Runner.run(runner, engine); // 将运行器绑定到物理引擎
    

4. Matter.Bodies

  • 功能: Matter.Bodies 提供了一组工厂方法,用于创建基本的物理形状,如矩形、圆形、多边形等。
  • 用法:
    var box = Matter.Bodies.rectangle(400, 200, 80, 80); // 创建一个矩形体
    var circle = Matter.Bodies.circle(300, 100, 50); // 创建一个圆形体
    

5.

Matter.Composite

  • 功能: Matter.Composite 是一个容器,允许将多个物理体组合成一个整体,以便同时操作和管理它们。
  • 用法:
    var composite = Matter.Composite.create(); // 创建一个组合体
    Matter.Composite.add(composite, [box, circle]); // 将物体添加到组合体中
    

6. Matter.Constraint

  • 功能: Matter.Constraint 用于在两个物体之间创建一个约束关系,使它们之间具有固定距离或角度,从而模拟绳子、弹簧等物理现象。
  • 用法:
    var constraint = Matter.Constraint.create({
        bodyA: box, // 约束的第一个物体
        bodyB: circle, // 约束的第二个物体
        length: 100, // 约束的长度
        stiffness: 0.1 // 约束的刚度
    });
    Matter.Composite.add(world, constraint); // 将约束添加到物理世界中
    

7. Matter.Mouse 和 Matter.MouseConstraint

  • 功能: Matter.Mouse 创建一个鼠标输入控制器,Matter.MouseConstraint 将鼠标动作与物理世界中的物体交互绑定,使用户可以通过拖拽操作物体。
  • 用法:
    var mouse = Matter.Mouse.create(render.canvas); // 创建鼠标控制器
    var mouseConstraint = Matter.MouseConstraint.create(engine, {
        mouse: mouse,
        constraint: {
            stiffness: 0.2,
            render: {
                visible: false // 是否显示鼠标约束的可视化
            }
        }
    });
    Matter.Composite.add(world, mouseConstraint); // 将鼠标约束添加到物理世界中
    

通过上述代码和解释,您可以了解如何使用 Matter.js 构建一个物理模拟场景,并通过交互控制和视觉渲染来增强用户体验。这段代码展示了如何结合多个 Matter.js 模块实现一个具有弹射功能的物理模拟场景。

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