初识cocos creator：搭建第一个物理世界

# 1. 认识cocos creator

## 1.1 什么是cocos creator？

Cocos Creator是一款基于JavaScript的2D游戏开发工具，提供了可视化的界面编辑器和强大的脚本支持。它是Cocos引擎的一个分支，旨在简化游戏开发过程并提供更好的用户体验。

## 1.2 cocos creator的特点和优势

Cocos Creator具有以下特点和优势：
- **跨平台开发**：Cocos Creator支持多个平台，包括Web、iOS、Android等，开发者可以使用相同的代码基础进行多平台的开发。
- **可视化编辑器**：Cocos Creator内置了可视化的编辑器，简化了游戏资源的导入、场景的构建以及动画的创建等操作。
- **强大的脚本支持**：Cocos Creator使用JavaScript作为脚本语言，并提供了丰富的API和工具集，使开发者能够轻松实现游戏逻辑和交互效果。
- **丰富的扩展插件**：Cocos Creator提供了丰富的扩展插件，开发者可以根据自己的需求选择并集成到项目中，提高开发效率和灵活性。

## 1.3 起步：安装cocos creator和创建新项目

下面是在Windows系统下安装Cocos Creator并创建新项目的步骤：

1. 在[Cocos官网](https://www.cocos.com/creator)下载Cocos Creator的安装程序，并运行安装程序进行安装。

2. 安装完成后，打开Cocos Creator，并点击主界面上的"创建"按钮。

3. 在弹出的对话框中，选择一个空白项目模板，并设置项目的名称、路径等参数，然后点击"创建"按钮。

4. 创建完毕后，Cocos Creator将自动打开项目并显示项目的可视化界面。

以上是第一章的内容，主要是介绍了cocos creator的概念、特点和优势，以及如何安装和创建新项目。在接下来的章节中，我们将深入探讨cocos creator的各种功能和使用方法。

# 2. 项目初始化和界面介绍

### 2.1 项目初始化过程
在开始使用cocos creator之前，我们首先需要进行项目的初始化。下面是初始化项目的步骤：

1. 打开cocos creator软件，在主界面点击"新建项目"按钮。
2. 在弹出的新建项目界面中，输入项目名称、项目路径等相关信息，并选择模板。
3. 点击"创建"按钮，在指定路径下创建新项目。

### 2.2 cocos creator的主界面功能介绍
cocos creator的主界面具有以下几个核心功能：

1. **项目资源管理器**：用于管理项目中的各种资源文件，如图片、音频、脚本等。
2. **场景编辑器**：用于创建和编辑游戏中的场景，包括添加游戏对象、设置对象的属性等。
3. **动画编辑器**：用于创建和编辑游戏中的动画效果，包括关键帧动画、序列帧动画等。
4. **项目属性面板**：显示当前项目的属性信息，包括项目的名称、版本号、作者等。
5. **层级管理器**：用于管理场景中的各个游戏对象，通过层级管理器可以设置对象的父子关系、修改对象的显示顺序等。

### 2.3 创建第一个场景
下面我们将演示如何创建一个简单的游戏场景：

1. 在项目资源管理器中右键点击"场景"文件夹，选择"新建场景"。
2. 在场景编辑器中，点击"创建节点"按钮，选择一个游戏对象，比如"精灵"。
3. 在属性面板中，设置精灵的图片资源和位置。
4. 拖动鼠标在场景编辑器中绘制一个区域，作为精灵的显示区域。
5. 点击"播放"按钮，预览场景效果。

以上就是创建第一个场景的简要步骤，你可以根据具体需求进一步丰富和修改场景内容。

在这一章节中，我们介绍了cocos creator的项目初始化过程和主界面功能。同时，我们还演示了如何创建一个简单的游戏场景。在下一章中，我们将探讨物理世界的基础知识。

# 3. 物理世界基础

### 3.1 什么是物理世界？

在游戏开发中，物理世界是指一种模拟真实世界物理规律的虚拟环境。在这个环境中，物体可以受到重力、碰撞、运动等力的作用，并会产生相应的反应。物理引擎是实现物理世界的关键技术，它负责计算、模拟各种力学效应，使得物体的行为更加逼真。

### 3.2 cocos creator中的物理引擎介绍

cocos creator内置了一个强大的2D物理引擎：Box2D。Box2D是一个开源的物理引擎，具有稳定、高效、可靠的特点。它可以模拟刚体的运动、碰撞、重力等物理效应，并提供了丰富的API接口供开发者调用。

使用cocos creator的物理引擎，我们可以给游戏中的物体添加物理组件和刚体，并通过设置参数和代码来控制它们的运动以及与其他物体的交互。

### 3.3 添加物理组件和刚体

在cocos creator中，我们可以通过以下几个步骤来添加物理组件和刚体：

1. 打开cocos creator，创建一个新的项目。
2. 在场景编辑器中选择一个需要添加物理效果的节点，例如一个方块对象。
3. 右键点击节点，选择“添加组件”->“物理”->“刚体”。
4. 在刚体组件中，我们可以设置物体的质量、摩擦力等属性，以及它是否可休眠、是否受重力影响等。
5. 保存场景并运行项目，你将会看到添加了物理组件和刚体的对象在游戏中按照物理规律进行运动。

下面是一个示例代码，演示了如何在cocos creator中添加物理组件和刚体：

// 导入cocos creator模块
const {ccclass, property} = cc._decorator;

@ccclass
export default class PhysicsDemo extends cc.Component {
    constructor() {
        super();
    }

    start () {
        // 添加刚体组件
        let rigidbody = this.node.addComponent(cc.RigidBody);

        // 设置刚体属性
        let physicsManager = cc.director.getPhysicsManager();
        rigidbody.type = cc.RigidBodyType.Dynamic;
        rigidbody.gravityScale = 1;
        rigidbody.linearDamping = 0;
        rigidbody.angularDamping = 0;

        // 添加物理碰撞器组件
        let collider = this.node.addComponent(cc.PhysicsBoxCollider);
        collider.size = this.node.getContentSize();
        collider.apply();
    }
}

代码解释：
- 首先，在类定义之前，我们使用了`cc._decorator`模块的`ccclass`和`property`装饰器。这是cocos creator中使用的一种装饰器语法，用于定义组件。
- 在`start`函数中，我们通过`addComponent`方法向节点添加了一个刚体组件。
- 然后，我们可以设置刚体的属性，如类型、重力缩放、线性阻尼等。
- 最后，我们又添加了一个物理碰撞器组件，并设置了其大小和参数。

通过以上代码的执行，我们成功地在cocos creator中添加了物理组件和刚体。这样，该节点就可以受到物理引擎的控制，并按照物理规律进行运动。

在下一章节中，我们将介绍如何实现碰撞检测和使用触发器。

# 4. 碰撞检测与触发器

### 4.1 碰撞检测的概念和原理

碰撞检测是游戏开发中非常重要的一项技术，它用于判断游戏中的物体是否发生碰撞。在cocos creator中，可以通过添加碰撞组件和设置碰撞器来实现碰撞检测。

### 4.2 在cocos creator中实现碰撞检测

在cocos creator中，通过以下步骤来实现碰撞检测：

1. 在场景编辑器中创建需要进行碰撞检测的物体，并将它们添加到场景中。
2. 为每个需要进行碰撞检测的物体添加碰撞组件。在组件面板中，点击“添加组件”按钮，选择“碰撞器”组件。
3. 配置碰撞器的属性。常见的属性包括碰撞器的形状（矩形、圆形等）、大小、密度等。
4. 创建一个脚本来处理碰撞检测。在脚本中，使用`onCollisionEnter`等碰撞事件方法来监听碰撞事件，根据需要执行相应的逻辑操作。

以下是一个示例代码：

cc.Class({
    extends: cc.Component,

    properties: {},

    onLoad() {
        cc.director.getCollisionManager().enabled = true;
        // 设置碰撞检测系统为有多个检测器时检测碰撞的预测算法
        cc.director.getCollisionManager().enabledDrawBoundingBox = true;
    },

    onCollisionEnter(other, self) {
        // 碰撞发生时的逻辑操作
        console.log('碰撞发生！');
    },

    // 其他碰撞事件方法...

    update(dt) {
        // 碰撞检测相关的更新操作
    },
});

### 4.3 创建并使用触发器

触发器是一种特殊的碰撞组件，它可以执行物体之间的逻辑判断，但不会造成物体的物理相互作用。在cocos creator中，可以通过以下步骤来创建和使用触发器：

1. 在场景编辑器中创建需要使用触发器的物体，并将它们添加到场景中。
2. 为每个需要使用触发器的物体添加碰撞组件，并将其设置为“触发器”类型。
3. 创建一个脚本来处理触发器的逻辑判断。在脚本中，使用`onCollisionEnter`等碰撞事件方法来监听触发器事件，根据需要执行相应的逻辑操作。

以下是一个示例代码：

cc.Class({
    extends: cc.Component,

    properties: {},

    onLoad() {
        cc.director.getCollisionManager().enabled = true;
        cc.director.getCollisionManager().enabledDrawBoundingBox = true;
    },

    onCollisionEnter(other, self) {
        // 触发器逻辑判断的操作
        if (other.node.name === 'Player') {
            console.log('玩家进入触发器！');
        }
    },

    // 其他碰撞事件方法...

    update(dt) {
        // 触发器相关的更新操作
    },
});

以上是第四章的内容，包括了碰撞检测的概念和原理，以及在cocos creator中实现碰撞检测和创建触发器的步骤。

# 5. 重力和运动

物理引擎在游戏开发中扮演着非常重要的角色，它能够模拟真实的物理效果，使得游戏中的物体能够受到重力的影响进行运动。在本章中，我们将学习如何在Cocos Creator中添加重力和实现物体的运动效果。

#### 5.1 如何在Cocos Creator中添加重力

在Cocos Creator中，我们可以通过使用物理引擎来添加重力效果。首先，我们需要在场景中创建一个物理世界节点，并为其添加物理组件。

// 创建物理世界节点
let worldNode = new cc.Node('PhysicsWorld');
// 添加物理组件
let physics = worldNode.addComponent(cc.PhysicsManager);
// 设置重力
physics.gravity = cc.v2(0, -320); // 可根据需求自行调整重力大小

在上述代码中，我们创建了一个名为"PhysicsWorld"的物理世界节点，并为其添加了一个`cc.PhysicsManager`物理组件。然后，我们通过设置`gravity`属性来定义重力的大小和方向。

#### 5.2 模拟物体的运动与碰撞反应

在Cocos Creator中，物体的运动可以通过给物体添加刚体组件来实现。刚体组件可以控制物体的质量、速度和碰撞等属性。下面是一个示例代码，展示了如何添加刚体组件以及模拟物体的运动与碰撞反应。

// 创建游戏节点
let gameNode = new cc.Node('Game');
// 添加刚体组件
let rigidbody = gameNode.addComponent(cc.RigidBody);
// 设置刚体属性
rigidbody.type = cc.RigidBodyType.Dynamic; // 设置为动态刚体，受重力影响
rigidbody.mass = 1; // 设置物体的质量
rigidbody.linearDamping = 0.5; // 设置线性阻尼，模拟空气阻力

// 添加碰撞组件
let collider = gameNode.addComponent(cc.PhysicsCollider);
// 设置碰撞形状为矩形
let boxCollider = new cc.BoxCollider();
boxCollider.size = new cc.Size(100, 100); // 设置矩形的大小
collider.collider = boxCollider;

// 将游戏节点加入物理世界
worldNode.addChild(gameNode);

在以上示例代码中，我们创建了一个名为"Game"的游戏节点，并为其添加了一个`cc.RigidBody`刚体组件和一个`cc.PhysicsCollider`碰撞组件。通过设置刚体的属性以及碰撞形状的大小，我们可以模拟物体的运动、碰撞效果。

#### 5.3 运用物理引擎实现动画效果

除了模拟物体的运动和碰撞效果外，物理引擎还可以结合动画系统，实现更加精彩的动画效果。在Cocos Creator中，我们可以使用关键帧动画或曲线动画来控制物体的运动和形变。下面是一个示例代码，展示了如何运用物理引擎实现动画效果。

// 创建动画节点
let animationNode = new cc.Node('Animation');
// 添加刚体组件
let rigidbody = animationNode.addComponent(cc.RigidBody);
rigidbody.type = cc.RigidBodyType.Dynamic;
rigidbody.mass = 1;

// 添加刚体碰撞组件
let collider = animationNode.addComponent(cc.PhysicsCollider);
let circleCollider = new cc.CircleCollider();
circleCollider.radius = 50;
collider.collider = circleCollider;

// 将动画节点加入物理世界
worldNode.addChild(animationNode);

// 创建动画
let animation = animationNode.addComponent(cc.Animation);
// 创建关键帧动画
let animationClip = cc.AnimationClip.createWithKeyFrames([
  // 定义动画的每一帧
  {frame: 0, value: cc.v2(0, 0)}, // 初始位置
  {frame: 60, value: cc.v2(500, 0)}, // 终点位置
]);
// 添加动画到动画组件
animation.addClip(animationClip);
// 播放动画
animation.play(animationClip.name);

在以上示例代码中，我们创建了一个名为"Animation"的动画节点，并为其添加了一个`cc.RigidBody`刚体组件和一个`cc.PhysicsCollider`碰撞组件。然后，我们通过创建关键帧动画来定义物体的运动路径，最后调用`animation.play`方法播放动画。

通过以上示例代码，我们可以实现物体的运动、碰撞和动画效果，为游戏增添更多的乐趣与可玩性。

在本章中，我们学习了如何在Cocos Creator中添加重力和实现物体的运动效果。我们还探讨了如何利用物理引擎结合动画系统实现更加精彩的动画效果。希望通过这些示例代码，你能更好地理解和应用物理世界的知识。在下一章节中，我们将进一步进行实战，搭建一个完整的物理世界场景。

# 6. 实战：搭建第一个物理世界

在本章中，我们将通过一个实例来演示如何使用cocos creator搭建一个简单的物理世界场景。我们将创建一个小球和若干个静态的墙壁，然后给小球添加物理组件和刚体，使其能够在场景中受到重力的作用并与墙壁产生碰撞。接下来，让我们一步步来完成这个实战项目。

#### 6.1 设计一个简单的物理世界场景

首先，在cocos creator中创建一个新的场景，并添加一个Canvas节点用于渲染场景。然后在Canvas节点下创建一个子节点，命名为Ball，并给它添加一个Sprite组件来显示小球的图像。

接下来，我们需要导入小球的图像资源。可以从资源管理器中将图像拖拽到Sprite组件的Sprite Frame属性上，或者通过选择文件菜单中的"导入资源"选项来导入图像。

接着，在Canvas节点下再创建一个子节点，命名为Walls，并添加一个TiledMap组件来显示墙壁的图像。同样，我们需要导入墙壁的图像资源，并将其拖拽到TiledMap组件的Tiled Map Asset属性上。

然后，我们需要在TiledMap组件中创建碰撞层和物理层。在碰撞层中绘制若干个墙壁，并设置它们的碰撞模式为静态。在物理层中也绘制相同的墙壁，但是将它们的碰撞模式设置为无。

最后，我们需要给场景添加一个物理管理器组件。在Canvas节点下的节点列表中选择"Physics Manager"组件，并将它拖拽到场景根节点中。

#### 6.2 添加物理效果与运动

在场景编辑器中选择Ball节点，然后点击"添加组件"按钮，在菜单中选择"Physics Circle Collider"组件。这将给Ball节点添加一个圆形碰撞器，使得小球能够与其他物体进行碰撞。

接下来，在Ball节点上添加一个RigidBody组件。这将允许小球受到物理引擎的力和碰撞的影响。

然后，我们需要在RigidBody组件中设置小球的质量、弹性系数和摩擦力等参数。根据实际需求进行设置，例如可以将质量设置为1，弹性系数设置为0.5，摩擦力设置为0.3。

最后，我们需要在场景脚本中给小球添加一个向下的力，以模拟重力的作用。在场景脚本中添加以下代码：

onLoad() {
    // 获取Ball节点上的RigidBody组件
    let rigidBody = this.node.getComponent(cc.RigidBody);
    // 设置初始速度
    rigidBody.linearVelocity = cc.v2(0, -100);
}

#### 6.3 调试和优化物理世界效果

在场景编辑器中点击运行按钮，即可看到小球从顶部落下并与墙壁产生碰撞后弹回。如果小球看上去运动不够真实或者有其他问题，可以根据实际情况进行调试和优化。例如，可以调整小球的质量、弹性系数和摩擦力等参数，或者改变小球的初始速度和重力方向。

在完成调试和优化后，我们可以进一步完善场景，例如添加音效、粒子效果等来增加游戏的乐趣和体验。

通过以上步骤，我们成功地搭建了一个简单的物理世界场景，并实现了小球受重力的作用并与墙壁碰撞的效果。

### 结果说明

通过本章的实战项目，我们学会了如何在cocos creator中搭建一个简单的物理世界场景，并实现了小球受重力的作用并与墙壁碰撞的效果。同时，我们也了解了如何调试和优化物理世界的效果，以及如何进一步完善场景。

这个实战项目不仅帮助我们巩固了对cocos creator的掌握，还让我们更深入地了解了物理引擎的基本原理和使用方法。在今后的游戏开发中，我们可以根据实际需求，灵活运用物理引擎来实现更丰富和精彩的游戏效果。