我们知道cocos2d本身不包含物理引擎，但是它集成了2个开源物理引擎可供我们选择：Box2d和chipmunk。对于一般的正规矩形精灵的碰撞检测，可以简单的使用Core Graphics提供的CGRectIntersectsRect接口实现。其他情况要想减少工作量，最好的方法就是借助物理引擎。
本篇教程实现一个菱形和三角形的碰撞检测，足以演示基本的chipmunk用法。
Demo基于cocos2d 2.0 beta，chipmunk6.0.2.
教程截图：
Demo下载地址： http://ityran.com/thread-904-1-1.html
1 Demo流程
首先创建一个三角形的精灵，我把它命名为emery，它静止在屏幕上。每次点击屏幕，从左边固定位置会发射出一个菱形的bullet，bullet匀速直线运动碰到emery后消失。Reset重新开新游戏。
2 创建一个chipmunk的工程 首先需要安装cocos2d 2.0 beta，之所以选择2.0，有以下2个原因：
创建工程的时候选择cocos2d_chipmunk模板，
这样我们就得到一个包含了chipmunk的工程，并自带了测试代码。
而HelloWorldLayer将是我们的主战场，修改它的实现达到前述Demo效果。
3 chipmunk基本概念 space：物理空间，可容纳body,shape，joint。
body：刚体，可被赋予shape。刚体具有质量，转动惯量，位置，线性速度，加速度，角度，角速度，角加速度等属性。刚体之间可通过joint连接。
shape：决定刚体的碰撞外形。一个刚体上可覆盖上多个shape,同属于一个刚体的shape不会互相发生碰撞。
joint: 用于连接刚体。
本篇教程不涉及joint，也不涉及一个body多个shape。
也就是一个精灵对于一个刚体有一个外形。有点绕口～。～
关于space，默认有一个staticBody属性，staticBody是在整个物理检测中永远保持禁止不动的刚体。这通常用来把屏幕四周设置为墙体，以避免精灵飞出到屏幕外面。
接下来我们看代码实现。
4 chipmunk系统初始化
在AppDelegate.m的applicationDidFinishLaunching函数前面加入
模板生成的代码是在layer初始化中完成chipmunk的初始化，这样处理并不是很合适，我把它移到这个位置来。
5 HelloWorldLayer.h解析
定义一个PhysicsSprite，他有两个成员变量shape_和space_，space_只是引用，不做生命周期管理。
setPhysicsShape方法把精灵和刚体关联起来。
6 HelloWorldLayer.m解析
6.1 PhysicsSprite的实现
由于cocos2d 2.0 使用OpenGL ES 2.0，这里有了新的改变精灵位置和方向的方法：矩阵变换。
看过泰然OpenGL ES系列教程（ 从零开始学习OpenGL ES之七 – 变换和矩阵 ）的对这个应该有印象。
在碰撞发生后，bullet精灵消失，与之对应的刚体也需要释放。
在body被free之前，它必须先从space中移出，否则cpSpaceStep会继续计算这个刚体，接下来就是crash～。
shape也是同样的处理。
6.2 HelloWorldLayer初始化
6.3 初始化物理引擎
6.4 Emery精灵的创建
addNewBulletAtPosition的实现流程大致相同，参数不同而已。
最大的不同点： cpBodySetVel(body,cpv(160,0));
我们给bullet刚体设置了一个初速度，cpv构成一个速度矢量，表明了方向和速度大小。
6.5 碰撞检测
整个chipmunk工作流程是这样子：
在space中我们摆放好了各个刚体，刚体有shape，速度等属性。
每个update周期，cpSpaceStep依据时间的推移，计算出新的刚体位置坐标，方向等。
cocos2d依据这些数据来重新绘制精灵。
我们设置的碰撞回调函数会在cpSpaceStep中某个阶段被调用。
assert帮助我们调试，确认下将被销毁的是不是bullet精灵。
removeFromParentAndCleanup把精灵从屏幕上抹去。
6.6 HelloWorldLayer销毁时的内存清理
reset按钮的处理流程，涉及整个space清理，过程如下：
cocos2d会自动去销毁之前的scene，dealloc将被调用。
在处理回调函数spaceBodyCallback和spaceShapeCallback里面我们进行释放操作，在这里不cpSpaceRemoveBody和cpSpaceRemoveShape是安全的，space马上就会被释放，update也不会被调用。
7 最后
运行Demo看下效果吧，点击屏幕任意位置会触发一次子弹。
Demo可能比较简陋，如果能达到 Keep It Simple,Stupid 的效果，那就简陋点吧。
本篇教程实现一个菱形和三角形的碰撞检测，足以演示基本的chipmunk用法。
Demo基于cocos2d 2.0 beta，chipmunk6.0.2.
教程截图：
Demo下载地址： http://ityran.com/thread-904-1-1.html
1 Demo流程
首先创建一个三角形的精灵，我把它命名为emery，它静止在屏幕上。每次点击屏幕，从左边固定位置会发射出一个菱形的bullet，bullet匀速直线运动碰到emery后消失。Reset重新开新游戏。
2 创建一个chipmunk的工程 首先需要安装cocos2d 2.0 beta，之所以选择2.0，有以下2个原因：
- cocos2d 2.0使用OpenGL ES2.0，早日过渡到OpenGL ES 2.0是大势所趋（1.x和2.0的区别，详见http://www.ityran.com/thread-338-1-1.html）。
- 目前只有cocos2d 2.0才集成了chipmunk 6，而chipmunk 6相对于5接口上简化了很多，更易使用。
创建工程的时候选择cocos2d_chipmunk模板，
这样我们就得到一个包含了chipmunk的工程，并自带了测试代码。
而HelloWorldLayer将是我们的主战场，修改它的实现达到前述Demo效果。
3 chipmunk基本概念 space：物理空间，可容纳body,shape，joint。
body：刚体，可被赋予shape。刚体具有质量，转动惯量，位置，线性速度，加速度，角度，角速度，角加速度等属性。刚体之间可通过joint连接。
shape：决定刚体的碰撞外形。一个刚体上可覆盖上多个shape,同属于一个刚体的shape不会互相发生碰撞。
joint: 用于连接刚体。
本篇教程不涉及joint，也不涉及一个body多个shape。
也就是一个精灵对于一个刚体有一个外形。有点绕口～。～
关于space，默认有一个staticBody属性，staticBody是在整个物理检测中永远保持禁止不动的刚体。这通常用来把屏幕四周设置为墙体，以避免精灵飞出到屏幕外面。
接下来我们看代码实现。
4 chipmunk系统初始化
在AppDelegate.m的applicationDidFinishLaunching函数前面加入
初始化整个chipmunk系统，只需做一次。// init chipmunk cpInitChipmunk();
模板生成的代码是在layer初始化中完成chipmunk的初始化，这样处理并不是很合适，我把它移到这个位置来。
5 HelloWorldLayer.h解析
@interface HelloWorldLayer : CCLayerColor
{
cpSpace *space_; // strong ref
}
@end
@interface PhysicsSprite : CCSprite
{
cpShape *shape_; // strong ref
cpSpace *space_; // weak ref
}
-(void) setPhysicsShape:(cpShape *)shape space:(cpSpace *)space;
HelloWorldLayer包含了一个cpSpace，每个layer对应一个space，这很好理解，layer自己管理自己的space，不同的layer的space会不一样。space的生命周期由layer管理。
定义一个PhysicsSprite，他有两个成员变量shape_和space_，space_只是引用，不做生命周期管理。
setPhysicsShape方法把精灵和刚体关联起来。
6 HelloWorldLayer.m解析
6.1 PhysicsSprite的实现
由于cocos2d 2.0 使用OpenGL ES 2.0，这里有了新的改变精灵位置和方向的方法：矩阵变换。
看过泰然OpenGL ES系列教程（ 从零开始学习OpenGL ES之七 – 变换和矩阵 ）的对这个应该有印象。
-(BOOL) dirty
{
return YES;
}
重写dirty方法，返回YES，目的是让每次layer的update调用后重新绘制PhysicsSprite精灵。
-(CGAffineTransform) nodeToParentTransform
{
CGFloat x = shape_->body->p.x;
CGFloat y = shape_->body->p.y;
if ( !isRelativeAnchorPoint_ ) {
x += anchorPointInPoints_.x;
y += anchorPointInPoints_.y;
}
// Make matrix
CGFloat c = shape_->body->rot.x;
CGFloat s = shape_->body->rot.y;
if( ! CGPointEqualToPoint(anchorPointInPoints_,CGPointZero) ){
x += c*-anchorPointInPoints_.x + -s*-anchorPointInPoints_.y;
y += s*-anchorPointInPoints_.x + c*-anchorPointInPoints_.y;
}
// Translate,Rot,anchor Matrix
transform_ = CGAffineTransformMake( c,s,-s,c,x,y );
return transform_;
}
重写精灵的矩阵变换方法nodeToParentTransform，模板提供的这个实现，能改变精灵的位置和角度。shape_->body->p和shape_->body->rot分别是刚体的位置坐标和角度。我们会看到，在update函数中，调用了chipmunk的cpSpaceStep方法，这个方法根据时间流逝计算出每个刚体的新位置和角度，然后在这里被使用最终达到精灵移动旋转的目的。
(void) removeFromParentAndCleanup:(BOOL)cleanup
{
cpSpaceRemoveBody(space_,shape_->body);
cpBodyFree(shape_->body);
cpSpaceRemoveShape(space_,shape_);
cpShapeFree(shape_);
[super removeFromParentAndCleanup:cleanup];
}
重写removeFromParentAndCleanup方法。
在碰撞发生后，bullet精灵消失，与之对应的刚体也需要释放。
在body被free之前，它必须先从space中移出，否则cpSpaceStep会继续计算这个刚体，接下来就是crash～。
shape也是同样的处理。
6.2 HelloWorldLayer初始化
-(id) init
{
if( (self=[super initWithColor:ccc4(166,166,255)])) {
// enable events
self.isTouchEnabled = YES;
self.isAccelerometerEnabled = YES;
CGSize s = [[CCDirector sharedDirector] winSize];
// title
CCLabelTTF *label = [CCLabelTTF labelWithString:@"Touch the screen"
fontName:@"Marker Felt" fontSize:36];
label.position = ccp( s.width / 2,s.height - 30);
[self addChild:label z:0];
// reset button
[self createResetButton];
// init physics
[self initPhysics];
[self addNewEmeryAtPosition:ccp(240,160)];
[self scheduleUpdate];
}
return self;
}
- 初始化CCLayerColor的颜色，作为背景色。
- 使图层接受按键相应和重力感应，Demo中并未使用重力感应。
- 用CCLabelTTF在屏幕上显示一串提示信息。
- 初始化用来复位的reset按钮。
- 初始化物理引擎，后详解。
- 在240，160的位置初始化一个静止不动的emery。
- 一切初始化完毕，进入更新循环周期。
6.3 初始化物理引擎
-(void) initPhysics
{
//CGSize s = [[CCDirector sharedDirector] winSize];
space_ = cpSpaceNew();
// set to zero
space_->gravity = ccp(0,0);
cpSpaceAddCollisionHandler(space_,kTagBulletNode,kTagEmeryNode,begin,NULL,NULL);
}
- cpSpaceNew创建一个新的物理空间。模板代码有staticBody的初始化，在这里我们不需要墙体防止精灵飞出屏幕，去掉相关代码。
注：在chipmunk 5.3之前的版本，需要手动创建一个infinite的body，并用cpSpaceAddStaticShape方法加入到sapce中，现在这些繁琐的过程都由chipmunk自行完成。 - gravity是一个矢量，表示重力的方向与大小，要简单地得到匀速直线运动的子弹，把重力设为0会是个简单的方法。
- 设置碰撞检测回调函数。 cpSpaceAddCollisionHandler的参数很多，按顺序如下：
- c语言的特点，没有self，需要设置当前space，表示在这个空间发生的碰撞。
- 哪个形状和哪个形状发生碰撞。
- 同上，这2个参数可以一样。
- 碰撞开始前的回调。
- 碰撞开始时的回调。
- 碰撞结束时的回调。
- 碰撞分离后的回调。
- 传递给回调函数的参数。
- c语言的特点，没有self，需要设置当前space，表示在这个空间发生的碰撞。
6.4 Emery精灵的创建
-(void) addNewEmeryAtPosition:(CGPoint)pos
{
PhysicsSprite *sprite = [PhysicsSprite spriteWithFile:@"triangle.png" rect:CGRectMake(0,50,50)];
sprite.position = pos;
sprite.tag = kTagEmeryNode;
[self addChild:sprite];
int num = 3;
CGPoint verts[] = {
ccp(-25,-25),ccp(0,25),ccp(25,};
cpBody *body = cpBodyNew(1.0f,cpMomentForPoly(1.0f,num,verts,CGPointZero));
body->p = pos;
cpSpaceAddBody(space_,body);
cpShape* shape = cpPolyShapeNew(body,CGPointZero);
shape->collision_type = kTagEmeryNode;
shape->data = sprite;
//shape->e = 0.5f; shape->u = 0.5f;
cpSpaceAddShape(space_,shape);
[sprite setPhysicsShape:shape space:space_];
}
- PhysicsSprite创建一个精灵，triangle.png是一个等腰三角形，三角形外的区域是透明色。
- 设置精灵的tag 为 kTagEmeryNode，在demo中并没有实际的用途，不过这是个好习惯，对调试有帮助。
- 接下来是再熟悉不过的addChild了。
- 给多边形shape描点。num定义点的个数，verts按顺序包含每个点的坐标。首先我们得了解下chipmunk有四种shape：圆形，弧形，多边形，方形。分别有不同的函数来创建这些shape并计算他们的惯性值。我们这里只涉及到多边形。点的坐标是以图片的中心为原点，一个像素为一个单位长度，计算出每个点的坐标值。
- cpBodyNew创建一个刚体，参数如下：
- 刚体质量。
- 刚体惯性值。
- 刚体质量。
- 多边形点数量。
- 多边形点的坐标集。
- 偏移量，会作用到每个点，设为CGPointZero会让事情简单很多。
- 刚体质量。
- 我们让刚体的坐标和精灵的坐标保存一致。chipmunk的坐标值和cocos2d的坐标值是一样的，不用转换，可直接赋值。
- cpSpaceAddBody把刚体放到物理空间中，它将受到重力作用。还记得吗？我已经把重力设为失重状态。
- 我们还需要为刚体定义至少一个shape，cpPolyShapeNew来完成这项工作，参数如下：
- 刚体。
- 多边形点数。
- 多边形点的坐标集。
- 偏移量，会作用到每个点，设为CGPointZero会让事情简单很多。
- shape的collision_type属性，为自定义的一个类型，设为kTagEmeryNode，在设置碰撞回调的时候，我们已经使用了这个值，这里必须设置，否则碰撞回调不会被触发。
- shape的data属性为一个void指针，我们设置为sprite，是为了方便的从shape获取与之对应的精灵。
- cpSpaceAddShape，shape同样需要加入到物理空间中去。
- 最后setPhysicsShape把刚体关联到精灵中去。
addNewBulletAtPosition的实现流程大致相同，参数不同而已。
最大的不同点： cpBodySetVel(body,cpv(160,0));
我们给bullet刚体设置了一个初速度，cpv构成一个速度矢量，表明了方向和速度大小。
6.5 碰撞检测
整个chipmunk工作流程是这样子：
在space中我们摆放好了各个刚体，刚体有shape，速度等属性。
每个update周期，cpSpaceStep依据时间的推移，计算出新的刚体位置坐标，方向等。
cocos2d依据这些数据来重新绘制精灵。
我们设置的碰撞回调函数会在cpSpaceStep中某个阶段被调用。
static int
begin(cpArbiter *arb,cpSpace *space,void *unused)
{
// Get pointers to the two bodies in the collision pair and define local variables for them.
// Their order matches the order of the collision types passed
// to the collision handler this function was defined for
CP_ARBITER_GET_SHAPES(arb,a,b);
// additions and removals can't be done in a normal callback.
// Schedule a post step callback to do it.
// Use the hook as the key and pass along the arbiter.
cpSpaceAddPostStepCallback(space,(cpPostStepFunc)postStepRemove,NULL);
// The object is dead,don't process the collision further
return 0;
}
- CP_ARBITER_GET_SHAPES取出是哪两个shape发生了碰撞，a，b是emery还是bullet，与之前设置回调函数时的第2，3参数的顺序有关。
- 我们不能直接在begin函数里面释放刚体或者shape，要等chipmunk做完必要的计算后才能释放。cpSpaceAddPostStepCallback用来安全的完成这个步骤。
- 我们return 0，表示不需要chipmunk处理后面的回调过程了。
static void
postStepRemove(cpSpace *space,cpShape *shape,void *unused)
{
PhysicsSprite *sprite = shape->data;
assert(sprite.tag == kTagBulletNode);
if( sprite ) {
[sprite removeFromParentAndCleanup:YES];
}
}
shape->data保存了精灵实例。
assert帮助我们调试，确认下将被销毁的是不是bullet精灵。
removeFromParentAndCleanup把精灵从屏幕上抹去。
6.6 HelloWorldLayer销毁时的内存清理
reset按钮的处理流程，涉及整个space清理，过程如下：
CCScene *s = [CCScene node]; id child = [HelloWorldLayer node]; [s addChild:child]; [[CCDirector sharedDirector] replaceScene: s];按钮事件触发以后，创建了一个新的包含HelloWorldLayer 的Scene，来取代当前Scene。
cocos2d会自动去销毁之前的scene，dealloc将被调用。
- (void)dealloc
{
cpSpaceEachBody(space_,spaceBodyCallback,NULL);
cpSpaceEachShape(space_,spaceShapeCallback,NULL);
cpSpaceFree( space_ );
[super dealloc];
}
cpSpaceEachBody和cpSpaceEachShape是两个遍历方法，遍历space中的所有body和shape，并为每个找到的body或shape调用处理回调函数。
在处理回调函数spaceBodyCallback和spaceShapeCallback里面我们进行释放操作，在这里不cpSpaceRemoveBody和cpSpaceRemoveShape是安全的，space马上就会被释放，update也不会被调用。
7 最后
运行Demo看下效果吧，点击屏幕任意位置会触发一次子弹。
Demo可能比较简陋，如果能达到 Keep It Simple,Stupid 的效果，那就简陋点吧。
