使用 Matter.js 创建物理仿真

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使用 Matter.js 创建物理仿真：构建交互式沙盒

应用场景

Matter.js 是一个轻量级、开源的 2D 物理引擎，用于创建交互式物理仿真。它广泛应用于游戏开发、教育和科学研究等领域。

基本功能

此代码展示了如何使用 Matter.js 创建一个基本的沙盒仿真，其中包含以下功能：

创建带有重力、摩擦和碰撞检测的物理引擎。
添加各种形状的刚体，包括圆形、矩形和复合形状。
允许用户使用鼠标与刚体交互，例如拖动和旋转。
使用 Matter.js 的 wrapping 插件实现物体在边界处的循环运动。

功能实现步骤及关键代码分析

1. 加载 Matter.js 脚本

首先，我们加载 Matter.js 脚本，它包含了物理引擎所需的所有代码。

const jsUrls = ['https://registry.npmmirror.com/matter-js/0.19.0/files/build/matter.js']
await Promise.all(jsUrls.map((jsUrl) => loadJavascript(jsUrl)))

2. 创建物理引擎

然后，我们创建一个 Matter.js 物理引擎，它管理物理仿真。

var engine = Engine.create(),
  world = engine.world

3. 创建渲染器

接下来，我们创建一个渲染器，它将物理仿真可视化。

var render = Render.create({
  element: document.getElementById('matter'),
  engine: engine,
  options: {
    width: 800,
    height: 600,
    showAngleIndicator: true,
  },
})

4. 创建运行器

运行器负责更新物理仿真。

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

5. 添加刚体

我们添加各种形状的刚体到物理世界中。

var stack = Composites.stack(20, 20, 20, 5, 0, 0, function (x, y) {
  return Bodies.circle(x, y, Common.random(10, 20), {
    friction: 0.00001,
    restitution: 0.5,
    density: 0.001,
  })
})
Composite.add(world, stack)

6. 添加鼠标控制

我们添加鼠标控制，允许用户与刚体交互。

var mouse = Mouse.create(render.canvas),
  mouseConstraint = MouseConstraint.create(engine, {
    mouse: mouse,
    constraint: {
      stiffness: 0.2,
      render: {
        visible: false,
      },
    },
  })
Composite.add(world, mouseConstraint)

7. 循环运动

我们使用 Matter.js 的 wrapping 插件实现物体在边界处的循环运动。

for (var i = 0; i < stack.bodies.length; i += 1) {
  stack.bodies[i].plugin.wrap = {
    min: { x: render.bounds.min.x, y: render.bounds.min.y },
    max: { x: render.bounds.max.x, y: render.bounds.max.y },
  }
}

总结与展望

开发这段代码的过程让我们深入了解了 Matter.js 的强大功能。我们能够轻松地创建交互式物理仿真，包括碰撞检测、摩擦和鼠标控制。

展望：

优化性能以实现更流畅的仿真。
添加更多类型的刚体和交互。
集成其他插件以扩展功能，例如力场和关节。
探索使用 Matter.js 创建更复杂的物理游戏和模拟。

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