动态模块是Box2D中最复杂的部分，也是您可能与之互动最多的部分。 “动力学”模块位于“通用”和“碰撞”模块的顶部，因此您现在应该对它们有所了解。
这些类之间存在许多依赖关系，因此很难描述一个类而不参考另一个类。 在下面，您可能会看到一些尚未描述的对类的引用。 因此，在仔细阅读本章之前，您可能希望快速浏览一下本章。
以下各章介绍了动力学模块。
刚体具有位置和速度。您可以对刚体施加力，扭矩和脉冲。刚体可以是静态的，运动的或动态的。这是刚体类型定义：
静态刚体在模拟下不会移动，其行为就像具有无限质量。在内部，Box2D为质量和反质量存储零。静态刚体可以由用户手动移动。静态刚体的速度为零。静态刚体不会与其他静态刚体或运动刚体碰撞。
运动刚体根据其速度在模拟下运动。运动机构不响应力。用户可以手动移动它们，但是通常通过设置其速度来移动运动刚体。运动刚体的行为就好像它具有无限质量，但是Box2D的质量和逆质量存储为零。运动刚体不会与其他运动刚体或静态刚体碰撞。
完全模拟了动态刚体。用户可以手动移动它们，但是通常它们会根据力移动。动态的刚体可以与所有刚体类型发生碰撞。动态刚体始终具有有限的非零质量。如果尝试将动态刚体的质量设置为零，它将自动获取一千克的质量，并且不会旋转。
刚体是固定装置（形状）的基础。机构携带固定装置并将其在世界各地移动。在Box2D中，刚体始终是刚体。这意味着连接到同一刚体的两个固定装置永远不会相对移动，并且连接到同一刚体的固定装置不会发生碰撞。
固定装置具有碰撞几何形状和密度。通常，刚体从固定装置获得其质量属性。但是，可以在构造刚体后覆盖质量属性。
通常，您保留指向创建的所有刚体的指针。这样，您可以查询刚体位置以更新图形刚体的位置。您还应该保留刚体指针，以便在使用它们时可以销毁它们。
在创建刚体之前，您必须创建一个刚体定义（b2BodyDef）。 刚体定义包含创建和初始化刚体所需的数据。
Box2D从刚体定义中复制数据； 它没有保持指向刚体定义的指针。 这意味着您可以回收刚体定义以创建多个刚体。
我们来看一下刚体定义的一些关键成员。
如本章开头所讨论的，存在三种不同的刚体类型：静态，运动学和动态。 您应该在创建时建立刚体类型，因为以后更改刚体类型会很昂贵。
刚体定义使您有机会在创建时初始化刚体的位置。 这比在世界起源处创建刚体然后移动刚体要好得多。
注意：请勿在原点创建刚体，然后再移动它。 如果在原点创建多个刚体，则性能会受到影响。
刚体有两个主要关键点。 第一点是刚体的原点。 固定装置和关节相对于身体的原点连接。 第二个关键点是质心。 质心由附加形状的质量分布确定，或由b2MassData明确设置。 Box2D的许多内部计算都使用质心位置。 例如，b2Body存储质心的线速度。
建立刚体定义时，您可能不知道质心在哪里。 因此，您可以指定刚体原点的位置。 您也可以以弧度指定刚体的角度，该角度不受质心位置的影响。 如果以后更改了刚体的质量属性，则质心可能会在刚体上移动，但是原点位置不会更改，并且所附加的形状和关节也不会移动。
刚体也是一个引用的框架。 您可以在该框架中定义固定装置和关节。 这些固定装置和关节永远不会在刚体的局部框架中移动。
阻尼用于降低刚体的世界速度。 阻尼不同于摩擦，因为摩擦仅在接触时发生。 阻尼不能代替摩擦，并且两种效果应一起使用。
阻尼参数应在0到无穷大之间，0表示无阻尼，无穷大表示完全阻尼。 通常，您将使用0到0.1之间的阻尼值。 我通常不使用线性阻尼，因为它会使刚体看起来像是漂浮的。
阻尼近似于稳定性和性能。 在较小的阻尼值下，阻尼效果通常与时间步长无关。 在较大的阻尼值下，阻尼效果将随时间步长而变化。 如果您使用固定的时间步长（建议），这不是问题。
您可以使用重力缩放来调整单个刚体上的重力。 但是请注意，增加重力会降低稳定性。
睡眠是什么意思？ 嗯，模拟刚体很昂贵，因此模拟的次数越少越好。 当一个刚体静止时，我们想停止模拟它。
当Box2D确定某个刚体（或一组刚体）已经静止时，该刚体将进入睡眠状态，该状态的CPU开销很小。 如果刚体清醒并与睡眠中的刚体碰撞，则睡眠中的刚体会醒来。 如果连接的刚体或关节被破坏，刚体也会醒来。 您也可以手动唤醒刚体。
刚体定义使您可以指定刚体是否可以睡眠以及是否使刚体处于睡眠状态。
您可能希望刚体（例如角色）具有固定的旋转。 这样的物体即使在负载下也不应旋转。 您可以使用固定旋转设置来实现此目的：
固定旋转标志使旋转惯性及其倒数设置为零。
游戏模拟通常会产生一系列以一定帧率播放的图像。这叫做离散模拟。在离散仿真中，刚体可以在一次时间步长内进行大量的移动。如果物理引擎没有考虑到大的运动，你可能会看到一些刚体不正确地穿过彼此。这种效应被称为隧道效应。
默认情况下，Box2D使用连续碰撞检测(CCD)来防止动态刚体穿过静态刚体的隧道。这是通过将形状从它们的旧位置扫到它们的新位置来实现的。引擎在扫描期间寻找新的碰撞，并计算这些碰撞的碰撞时间(TOI)。刚体被移动到它们的第一个TOI，然后求解器执行一个子步骤来完成完整的步骤。在子步骤中可能有额外的TOI事件。
通常在动态刚体之间不使用CCD。这样做是为了保持合理的性能。在一些游戏场景中，你需要动态的刚体来使用CCD。例如，你可能想要向一堆动态砖块发射高速子弹。没有CCD，子弹可能会穿过砖块。
在Box2D中快速移动的对象可以被标记为子弹。子弹会在静态和动态刚体上执行CCD。你应该根据你的游戏设计来决定什么刚体应该是子弹。如果你决定把刚体当作子弹，使用下面的设置。
您可能希望创建一个刚体，但不参与碰撞或动力学。 此状态类似于睡眠，除了不会被其他刚体唤醒，并且刚体的固定装置不会处于宽相状态。 这意味着刚体将不会参与碰撞，射线投射等。
您可以创建处于非活动状态的刚体，然后重新激活它。
关节可能连接到不活动的物体。 这些关节将不会被模拟。 当激活一个刚体的关节不会变形的时候要小心。
请注意，激活刚体几乎与从头开始创建刚体一样昂贵。 因此，您不应将激活用于流媒体世界。 使用创建/销毁流世界来节省内存。
用户数据是一个无效指针。 这为您提供了一个将应用程序对象链接到刚体的钩子。 您应该始终对所有正文用户数据使用相同的对象类型。
使用世界类的刚体工厂来创建和销毁刚体。 这使世界可以使用有效的分配器创建刚体并将刚体添加到世界数据结构中。
注意：切勿使用new或malloc创建刚体。 世界不会了解刚体，刚体也不会被正确初始化。
Box2D不保留对刚体定义的引用或其所保存的任何数据的引用（用户数据指针除外）。 因此，您可以创建临时刚体定义并重复使用相同的刚体定义。
Box2D允许您通过删除b2World对象来避免破坏刚体，该对象将为您完成所有清理工作。 但是，您应该注意使保留在游戏引擎中的刚体指针无效。
销毁刚体时，连接的固定装置和关节会自动销毁。 这对如何管理形状和关节指针具有重要意义。
创建刚体后，您可以在该刚体上执行许多操作。 这些包括设置质量属性，访问位置和速度，施加力以及变换点和向量。
刚体具有质量（标量），质心（二维矢量）和旋转惯性（标量）。 对于静态刚体，质量和转动惯量设置为零。 当刚体旋转固定时，其旋转惯量为零。
通常，将固定装置添加到刚体后，会自动建立刚体的质量属性。 您还可以在运行时调整刚体的质量。 当您有需要更改质量的特殊游戏场景时，通常可以执行此操作。
直接设置刚体的质量后，您可能希望恢复为固定装置指定的默认质量。 您可以执行以下操作：
刚体的质量数据可通过以下功能获得：
刚体的状态有很多方面。您可以通过以下函数高效地访问这些状态数据:
您可以访问刚体的位置和旋转。 在渲染关联的游戏角色时，这很常见。 您也可以设置位置，尽管这种情况不太常见，因为通常使用Box2D来模拟运动。
您可以在局部和世界坐标中访问质心位置。 Box2D中的许多内部模拟都使用质心。 但是，通常您不需要访问它。 相反，您通常将使用刚体变形。 例如，您可能有一个正方形的刚体。 刚体原点可能是正方形的一个角，而质心位于正方形的中心。
你可以得到线速度和角速度。线速度是质心的速度。因此，如果质量特性改变，线速度也会改变。
你可以对刚体施加力、力矩和脉冲。当你施加一个力或一个脉冲时，你提供了一个施加荷载的世界点。这常常导致一个围绕质心的力矩。
施加力，扭矩或脉冲会唤醒刚体。 有时这是不可取的。 例如，您可能要施加稳定的力量，并希望让刚体入睡以改善性能。 在这种情况下，您可以使用以下代码。
刚体类具有一些实用功能，可帮助您在局部空间和世界空间之间转换点和向量。 如果您不理解这些概念，请阅读Jim Van Verth和Lars Bishop撰写的“游戏和交互式应用程序的基本数学”。 这些功能是有效的（内联时）。
访问固定装置，关节和触点
您可以遍历刚体的固定装置。 如果您需要访问固定装置的用户数据，这主要有用。
您可以类似地遍历刚体的关节列表。
该刚体还提供了相关contact 的列表。 您可以使用它来获取有关当前contact的信息。 请注意，因为contacts 列表可能不包含上一个时间步骤中存在的所有contacts 。
回想一下，形状不了解刚体，可以独立于物理模拟使用。 因此，Box2D提供了b2Fixture类以将形状附加到刚体。 刚体可能具有零个或多个固定装置。 具有多个固定装置的刚体有时称为复合刚体。
固定装置具有以下特点：
这些将在以下各节中介绍。
通过初始化固定装置定义，然后将定义传递到父刚体来创建固定装置。
这将创建固定装置并将其附加到刚体。 您不需要存储固定装置指针，因为在销毁父类刚体时，固定装置将自动销毁。 您可以在单个刚体上创建多个固定装置。
您可以销毁父类刚体上的固定装置。 您可以这样做来建模易碎对象。 否则，您可以只留下固定装置，而让刚体毁坏时要注意销毁连接的固定装置。
固定装置密度用于计算父类刚体的质量属性。 密度可以为零或正。 通常，所有固定装置都应使用类似的密度。 这将提高堆叠稳定性。
设置密度时，不会调整刚体的质量。 您必须调用ResetMassData才能重新调整刚体的质量。
摩擦用于使对象现实地彼此滑动。 Box2D支持静态和动态摩擦，但是两者使用相同的参数。 在Box2D中精确地模拟了摩擦，并且摩擦强度与法向力成比例（这称为库仑摩擦）。 摩擦参数通常设置为0到1，但可以是任何非负值。 摩擦值0会关闭摩擦，而值1会使摩擦变强。 当计算两个形状之间的摩擦力时，Box2D必须结合两个父类固定装置的摩擦参数。 这是通过几何均值完成的：
因此，如果一个夹具的摩擦为零，则触点的摩擦为零。
弹力用于使对象反弹。 弹力通常设置为0到1之间。请考虑将球放在桌子上。 零值表示球不会弹跳。 这称为非弹性碰撞。 值为1表示将精确反映球的速度。 这称为完全弹性碰撞。 使用以下公式。
弹力以这种方式结合在一起，这样您就可以在没有弹性地板的情况下拥有弹性超级球。
当形状发展为多个接触时，弹力近似模拟。 这是因为Box2D使用了迭代求解器。 当碰撞速度较小时，Box2D也使用非弹性碰撞。 这样做是为了防止抖动。 请参阅b2_velocityThreshold。
可以防止固定装置之间发生碰撞。 例如，假设您是一个骑自行车的人物。 您希望自行车与地形碰撞，而角色与地形碰撞，但是您不希望角色与自行车碰撞（因为它们必须重叠）。 Box2D支持使用类别和组进行此类冲突过滤。
Box2D支持16种碰撞类别。 您可以为每个固定装置指定其所属的类别。 您还可以指定此固定装置可以碰撞的其他类别。 例如，您可以在多人游戏中指定所有玩家不互相碰撞，怪物不互相碰撞，但玩家和怪物应互相碰撞。 这是通过屏蔽位完成的。 例如：
碰撞组使您可以指定整数组索引。 您可以使所有具有相同组索引的固定装置始终发生碰撞（正索引）或从不发生碰撞（负索引）。 组索引通常用于某种相关的事物，例如自行车的零件。 在以下示例中，固定装置1和固定装置2始终发生冲突，但是固定装置3和固定装置4从未发生冲突。
根据类别和掩码位过滤不同组索引的固定装置之间的冲突。 换句话说，组过滤的优先级高于类别过滤。
请注意，在Box2D中会发生其他碰撞过滤。 这是一个清单：
静态物体上的固定装置只能与动态物体碰撞。
运动物体上的固定装置只能与动态物体碰撞。
同一物体上的固定装置永远不会相互碰撞。
您可以选择启用/禁用通过关节连接的刚体上的固定装置之间的碰撞。
有时，在创建固定装置后，您可能需要更改碰撞过滤。 您可以使用b2Fixture :: GetFilterData和b2Fixture :: SetFilterData在现有固定装置上获取并设置b2Filter结构。 请注意，更改过滤器数据将不会添加或删除连接，直到下一个步骤（请参阅World类）。
有时，游戏逻辑需要知道两个固定装置何时重叠，但不应有碰撞响应。 这是通过使用触发器完成的。 触发器是检测碰撞但不产生响应的固定装置。
您可以将任何固定装置标记为触发器。 触发器可以是静态的，运动的或动态的。 请记住，每个刚体可能有多个固定装置，并且可以混合使用触发器和固定装置。 而且，触发器仅在至少一个物体处于动态状态时才形成接触，因此对于运动学与运动学，运动学与静态或静态与静态，您将不会获得接触。
触发器不会产生接触点。 有两种获取触发器状态的方法：
关节用于将物体约束到世界或彼此约束。 游戏中的典型示例包括布娃娃，跷跷板和滑轮。 关节可以多种方式组合在一起以创建有趣的动作。
某些关节提供了限制，因此您可以控制运动范围。 一些关节提供了电动机，该电动机可用于以规定的速度驱动接头，直到超过规定的力/扭矩。
关节电动机可以以多种方式使用。 您可以通过指定与实际位置和所需位置之差成比例的关节速度来使用电动机来控制位置。 您也可以使用电动机来模拟关节摩擦：将关节速度设置为零，并提供一个很小但明显的最大电动机力/转矩。 然后，电动机将试图阻止关节运动，直到负载变得过大。
每个关节类型都有一个从b2JointDef派生的定义。所有关节都连接在两个不同的刚体之间。一个刚体可能会静止。允许在静态刚体和/或运动刚体之间进行关节连接，但无效且使用一些处理时间。
您可以为任何关节类型指定用户数据，还可以提供一个标志，以防止所连接的刚体相互碰撞。这实际上是默认行为，您必须设置collideConnected布尔值以允许连接的刚体之间发生碰撞。
许多关节定义要求您提供一些几何数据。通常，关节将由锚点定义。这些是固定在附件中的点。 Box2D要求在本地坐标中指定这些点。这样，即使当当前的刚体变形违反关节约束时，也可以指定关节—在保存和重新加载游戏时很常见。此外，某些关节定义需要知道刚体之间的默认相对角度。这是正确限制旋转的必要条件。
初始化几何数据可能很乏味，因此许多关节具有初始化函数，这些函数使用当前的身体变换来消除很多工作。但是，这些初始化函数通常应仅用于原型制作。生产代码应直接定义几何。这将使联合行为更可靠。
关节定义数据的其余部分取决于关节类型。我们现在涵盖这些。
关节是使用世界工厂方法创建和销毁的。 这带来了一个老问题：
注意：不要尝试使用new或malloc在堆栈或堆上创建关节。 您必须使用b2World类的create和destroy方法来创建和销毁刚体和关节。
这是一个转动关节生命周期的例子
销毁指针后使指针无效总是一件好事。 如果您尝试重用指针，这将使程序以可控的方式崩溃。
关节的生命周期并不简单。 请注意以下警告：
注意：连接的物体被破坏时，关节也会被破坏。
他的预防措施并非总是必要的。 您可以组织游戏引擎，以使关节始终在连接的实体之前被破坏。 在这种情况下，您无需实现侦听器类。 有关详细信息，请参见“隐式破坏”部分。
许多模拟会创建关节，直到将其销毁才重新访问它们。 但是，关节中包含许多有用的数据，可用于创建丰富的仿真。
首先，您可以从关节获取刚体，锚点和用户数据。
所有关节都有反作用力和扭矩。 此反作用力在锚点处施加到刚体2。 您可以使用反作用力来破坏关节或触发其他游戏事件。 这些函数可能会进行一些计算，因此如果不需要结果，请不要调用它们。
最简单的关节之一是距离关节，它表示两个刚体上两点之间的距离必须恒定。 指定距离关节时，两个刚体应该已经就位。 然后，在世界坐标中指定两个锚点。 第一个锚点连接到刚体1，第二个锚点连接到刚体2。这些点表示距离约束的长度。
这是距离关节定义的示例。 在这种情况下，我们决定允许物体碰撞。
距离关节也可以制成柔软的，例如弹簧-阻尼器连接。 请参见测试平台中的Web示例，以了解其行为。
通过调整定义中的两个常数可以实现柔软性：刚度和阻尼。 直接设置这些值可能是不直观的，因为它们的单位是牛顿。 Box2D提供了API，可以根据频率和阻尼比来计算这些值。
将频率视为谐波振荡器（例如吉他弦）的频率。 频率以赫兹为单位。 通常，频率应小于时间步长频率的一半。 因此，如果您使用60Hz时间步长，则距离关节的频率应小于30Hz。 原因与奈奎斯特频率有关。
阻尼比是无量纲的，通常在0到1之间，但可以更大。 为1时，阻尼至关重要（所有振荡都应消失）。
也可以为距离关节定义最小和最大长度。 有关详细信息，请参见b2DistanceJointDef。
转动关节迫使两个物体共享一个共同的锚点，通常称为铰链点。 旋转关节具有一个单一的自由度：两个物体的相对旋转。 这称为关节角。
要指定一次旋转，您需要在世界空间中提供两个刚体和一个锚点。 初始化函数假定刚体已经在正确的位置。
在此示例中，两个刚体在第一个实体的质心处通过旋转关节连接。
当bodyB绕角度点逆时针旋转时，旋转关节角度为正。 像Box2D中的所有角度一样，旋转角度以弧度为单位。 按照惯例，当使用Initialize（）创建关节时，旋转关节角度为零，而与两个物体当前的旋转情况无关。
在某些情况下，您可能希望控制关节角度。 为此，旋转关节可以选择模拟关节极限和/或电机。
关节极限迫使关节角度保持在上下限之间。 该限制将施加所需的最大扭矩以实现此目的。 极限范围应包括零，否则在模拟开始时关节将陷入。
关节电动机允许您指定关节速度（角度的时间导数）。 速度可以为负或正。 电动机可以具有无限的力，但这通常是不希望的。 回顾永恒的问题：
当无法抗拒的力量遇到不可移动的物体时会发生什么？
我可以告诉你这不漂亮。 因此，您可以为关节电动机提供最大扭矩。 除非所需转矩超过规定的最大值，否则关节电动机将保持规定的速度。 当超过最大扭矩时，接头将减速，甚至会反转。
您可以使用关节电机来模拟关节摩擦。 只需将关节速度设置为零，然后将最大扭矩设置为较小但有效的值即可。 电机将尝试防止关节旋转，但会屈服于较大的负载。
这是上述旋转关节定义的修订； 这次关节有一个极限并且启用了电动机。 电机设置为模拟关节摩擦。
您可以访问旋转关节的角度，速度和电动机扭矩。
您还可以在每个步骤中更新电动机参数。
关节电动机具有一些有趣的功能。 您可以在每个步骤中更新关节速度，以便使关节像正弦波一样来回移动或根据您想要的任何功能来回移动。
您也可以使用关节电动机来跟踪所需的关节角度。 例如：
通常，您的增益参数不应太大。 否则您的关节可能会变得不稳定。
棱柱形关节允许两个物体沿指定的轴相对平移。 棱柱形关节可防止相对旋转。 因此，棱柱形关节具有单一的自由度。
棱柱形关节的定义类似于旋转关节的描述； 只是用平移代替角度，用力代替扭矩。 使用这种类比提供了一个示例性的棱柱形关节定义，并带有一个关节极限和一个摩擦电机：
旋转关节的隐式轴从屏幕上出来。 棱柱形关节需要一个平行于屏幕的显式轴。 该轴固定在两个主体中，并跟随它们的运动。
与旋转关节一样，使用Initialize（）创建关节时，棱柱形关节平移为零。 因此，请确保零值介于您的上限和下限之间。
使用棱柱形关节类似于使用旋转关节。 以下是相关的成员函数：
滑轮用于创建理想滑轮。 滑轮将两个物体接地并相互连接。 当一个身体上升时，另一个下降。 滑轮绳的总长度根据初始配置得以保留。
您可以提供模拟积木和铲球的比率。 这导致滑轮的一侧比另一侧更快地延伸。 同时，一侧的约束力小于另一侧。 您可以使用它来创建机械杠杆。
例如，如果比率为2，则length1将以length2的速率的两倍变化。 同样，连接到body1的绳索中的力将是连接到body2的绳索的约束力的一半。
当一侧完全伸出时，滑轮可能会很麻烦。 另一侧的绳索长度为零。 此时，约束方程变得奇异（不好）。 您应该配置碰撞形状以防止这种情况。
这是一个滑轮定义示例：
滑轮关节提供当前长度。
如果要创建复杂的机械装置，则可能需要使用齿轮。 原则上，您可以通过使用复合形状对齿建模来在Box2D中创建齿轮。 这不是很有效，对作者来说可能很乏味。 您还必须小心对齐齿轮，以使牙齿平滑啮合。 Box2D有一个更简单的齿轮生成方法：齿轮关节。
齿轮关节只能连接旋转关节和/或棱柱关节。
像滑轮比一样，您可以指定齿轮比。 但是，在这种情况下，齿轮比可以为负。 还请记住，当一个关节是旋转关节（角形）而另一个关节是棱柱形（平移）时，则齿轮比将具有长度单位或一个长度单位。
这是齿轮关节的示例。 myBodyA和myBodyB是两个关节中的任何刚体，只要它们不是同一刚体即可。
请注意，齿轮关节取决于其他两个关节。 这造成了脆弱的局面。 如果删除这些关节会怎样？
注意：始终在齿轮上的旋转/棱柱关节之前删除齿轮关节。 否则，由于齿轮关节中的孤立关节指针，您的代码将以错误的方式崩溃。 在删除任何涉及的刚体之前，还应该删除齿轮关节。
鼠标关节在测试台中用于用鼠标操纵刚体。 它尝试将刚体上的一个点驱动到光标的当前位置。 旋转没有限制。
鼠标关节定义具有目标点，最大力，频率和阻尼比。 目标点最初与刚体的锚点重合。 当多个动态刚体相互作用时，最大作用力用于防止剧烈反应。 您可以根据需要将其放大。 频率和阻尼比用于产生类似于距离接头的弹簧/阻尼器效果。
许多用户已尝试将鼠标接头调整为可玩性。 用户通常希望获得精确的定位和即时响应。 在这种情况下，鼠标关节效果不佳。 您不妨考虑使用运动体。
车轮关节将bodyB上的点限制为bodyA上的线。 车轮接头还提供了一个悬架弹簧。 有关详细信息，请参见b2WheelJoint.h和Car.h。
焊接关节试图限制两个刚体之间的所有相对运动。请参见测试平台中的Cantilever.h，以查看焊接关节的行为。
使用焊接关节来定义易碎结构是很诱人的。但是，Box2D解算器是迭代的，因此关节有点软。因此，通过焊接关节连接的刚体链将弯曲。
相反，最好是从具有多个固定装置的单个刚体开始创建易碎的刚体。刚体破裂时，您可以销毁固定装置并将其重新创建到新的刚体上。请参阅测试平台中的Breakable示例。
绳索关节限制了两点之间的最大距离。即使在高负载下，这也可用于防止刚体链拉伸。有关详细信息，请参见b2RopeJoint.h和rope_joint.cpp。
摩擦关节用于自上而下的摩擦。关节提供2D平移摩擦和角摩擦。有关详细信息，请参见b2FrictionJoint.h和apply_force.cpp。
电机关节使您可以通过指定目标位置和旋转偏移量来控制物体的运动。您可以设置达到目标位置和旋转所需的最大电动机力和扭矩。如果刚体被阻塞，它将停止并且接触力将与最大电动机力和转矩成比例。有关详细信息，请参见b2MotorJoint和motor_joint.cpp。
车轮关节专门为车辆设计。它提供平移和旋转。平移件带有一个弹簧和减震器，以模拟车辆的悬架。旋转允许车轮旋转。您可以指定旋转电机来驱动车轮并施加制动。有关详细信息，请参见b2WheelJoint，wheel_joint.cpp和car.cpp。
连接是由Box2D创建的对象，用于管理两个固定装置之间的碰撞。如果固定装置具有子项（例如链状），则每个相关子项都存在一个连接。从b2Contact派生出不同种类的触点，用于管理不同种类固定装置之间的接触。例如，存在一个用于管理多边形-多边形碰撞的连接类，以及一个用于管理圆-圆碰撞的连接类。
这是与连接相关的一些术语。
接触点是两个形状接触的点。 Box2D用少量点近似接触。
接触法线是从一种形状指向另一种形状的单位矢量。按照惯例，法线从固定装置A到固定装置B。
分离与渗透相反。形状重叠时，分隔为负。 Box2D的将来版本可能会创建具有正分隔的接触点，因此在报告接触点时，您可能需要检查符号。
两个凸多边形之间的接触最多可以生成2个接触点。这两个点都使用相同的法线，因此将它们分组为接触歧管，这是连续接触区域的近似值。
法向力是在接触点处施加以防止形状渗透的力。为方便起见，Box2D可与脉冲配合使用。法向脉冲就是法向力乘以时间步长。
切线在接触点处产生以模拟摩擦。为了方便起见，将其存储为脉冲。
Box2D尝试重新使用某个时间步长产生的接触力作为下一个时间步长的初始猜测。 Box2D使用联系人ID来跨时间步长匹配连接。 id包含有助于将一个接触点与另一个接触点区分开的几何特征索引。
当两个固定装置的AABB重叠时，将创建接触。有时，冲突过滤将阻止创建连接。接触被破坏，AABB不再重叠。
因此，您可能会发现可能为未接触的固定装置（只是它们的AABB）创建了触点。好吧，这是正确的。这是一个“鸡还是蛋”的问题。在创建一个用于分析碰撞的对象之前，我们不知道是否需要该对象。如果形状没有接触，我们可以立即删除连接，或者我们可以等到AABB停止重叠。 Box2D采用后一种方法，因为它可以让系统缓存信息以提高性能。
如前所述，连接类是由Box2D创建和销毁的。连接对象不是由用户创建的。但是，您可以访问连接类并与其进行交互。
您可以访问原始触点歧管：
您可以修改歧管，但是通常不支持此方法，仅供高级使用。
这将使用实体的当前位置来计算接触点的世界位置。
触发器不会创建歧管，因此可以使用：
此功能也适用于非触发器。
您可以从连接处获得固定装置。 从那些你可以得到的刚体。
您可以通过多种方式访问连接。 您可以直接访问世界和刚体结构上的连接。 您还可以实现连接监听器。
您可以遍历世界上的所有连接：
您还可以遍历身体上的所有接触。 这些使用接触边结构存储在图形中。
您还可以使用下面描述的连接监听器访问连接。
警告：访问b2World和b2Body以外的连接可能会错过时间步中出现的一些瞬时连接。 使用b2ContactListener可获得最准确的结果。
您可以通过实现b2ContactListener来接收连接数据。 连接监听器支持多个事件：开始，结束，开始前和结束后。
警告：不要保留对发送给b2ContactListener的指针的引用。 而是将接触点数据深层复制到您自己的缓冲区中。 下面的示例显示了执行此操作的一种方法。
在运行时，您可以创建侦听器的实例并将其注册到b2World :: SetContactListener。确保世界对象存在时，您的侦听器仍在作用域内。
当两个固定装置开始重叠时，这称为。这被称为传感器和非传感器。此事件只能在时间步内发生。
当两个固定装置不再重叠时，称为此状态。这被称为触发器和非触发器。刚体被破坏时可能会调用此方法，因此此事件可能发生在时间步之外。
这在碰撞检测之后但在碰撞解决之前被称为。这使您有机会根据当前配置禁用触发。例如，您可以使用此回调并调用b2Contact :: SetEnabled（false）来实现一个单面平台。每次通过碰撞处理都会重新启用该触发，因此您将需要在每个时间步禁用该触发。由于连续的碰撞检测，pre-solve事件可能会在每个接触的每个时间步长触发多次。
pre-solve事件也是确定点状态和碰撞逼近速度的好地方。
Post-Solve 事件是您可以收集碰撞脉冲结果的地方。如果您不关心脉冲，则可能应该实施pre-solve事件。
实施改变contact 回调内部物理世界的游戏逻辑很诱人。例如，您可能发生碰撞而造成损坏，并试图破坏关联的actor及其刚体。但是，Box2D不允许您更改回调内部的物理世界，因为您可能会破坏Box2D当前正在处理的对象，从而导致孤立的指针。
建议的处理接触点的做法是缓冲所有您关心的接触数据，并在时间步长之后对其进行处理。您应该始终在时间步骤之后立即处理接触点；否则，其他一些客户端代码可能会改变物理世界，从而使contact缓冲区无效。在处理contact缓冲区时，您可以更改物理世界，但是仍然需要注意不要孤立存储在contact缓冲区中的指针。该测试平台具有示例接触点处理功能，可以从孤立的指针中安全地进行处理。
CollisionProcessing测试中的这段代码显示了在处理接触缓冲区时如何处理孤立的物体。这是摘录。请务必阅读清单中的评论。此代码假定所有接触点都已缓存在b2ContactPoint数组m_points中。
通常，在游戏中，您不希望所有对象都发生碰撞。 例如，您可能想创建一个只有某些字符才能通过的门。 之所以称为contact 过滤，是因为某些交互被过滤掉了。
Box2D允许您通过实现b2ContactFilter类来实现自定义联系人筛选。 此类要求您实现接收两个b2Shape指针的ShouldCollide函数。 如果形状发生碰撞，则函数将返回true。
在运行时，您可以创建contact过滤器的实例，然后将其注册到b2World :: SetContactFilter。 确保您的过滤器在存在世界的范围内。
b2World类包含刚体和关节。 它管理模拟的所有方面，并允许异步查询（如AABB查询和射线检测）。 您与Box2D的大部分交互都是与b2World对象进行的。
创建世界非常简单。 您只需要提供重力矢量和一个布尔值即可指示刚体是否可以睡眠。 通常，您将使用new和delete创建和销毁世界。
世界类的工厂拥有创建和销毁刚体和关节的能力。 这些工厂将在后面的“刚体和关节”部分中讨论。 我现在将介绍与b2World的其他一些交互。
世界级用于驱动仿真。 您可以指定时间步长以及速度和位置迭代次数。 例如：
经过时间步长后，您可以检查刚体和关节以获取信息。最有可能的是，您将从刚体上空出时间来，以便更新actors 并渲染它们。您可以在游戏循环中的任何位置执行时间步长，但是您应该注意事物的顺序。例如，如果要获得该帧中新刚体的碰撞结果，则必须在时间步之前创建刚体。
正如我上面在HelloWorld教程中讨论的那样，您应该使用固定的时间步长。通过使用较大的时间步长，可以提高低帧率场景下的性能。但是通常您应该使用不超过1/30秒的时间步长。 1/60秒的时间步通常将提供高质量的仿真。
迭代计数控制约束求解器扫遍世界上所有接触和关节的次数。迭代次数越多，仿真效果越好。但是，不要将时间步长换成较大的迭代次数。 60Hz和10次迭代远优于30Hz和20次迭代。
在接下来的步骤中，您应该清除施加在刚体上的所有力。这是通过命令b2World :: ClearForces完成的。这使您可以在相同的力场下执行多个子步骤。
世界是存放刚体，接触点和关节的容器。 您可以获取世界上的刚体，contact和关节列表并对其进行遍历。 例如，以下代码唤醒了世界上所有的刚体：
不幸的是，实际程序可能更复杂。 例如，以下代码已损坏：
一切正常，直到刚体被摧毁。 一旦刚体被销毁，其下一个指针将失效。 因此，对b2Body :: GetNext（）的调用将返回垃圾。 解决方法是在销毁刚体之前复制下一个指针。
这样可以安全地摧毁当前的刚体。 但是，您可能想调用能破坏多个物体的游戏功能。 在这种情况下，您需要非常小心。 该解决方案是针对特定应用程序的，但是为了方便起见，我将展示一种解决问题的方法。
显然，要做到这一点，GameCrazyBodyDestroyer必须诚实对待它所破坏的东西。
有时您想确定区域中的所有形状。 对于b2World类，使用广义数据结构为此具有快速log（N）方法。 您提供了世界坐标系中的AABB和b2QueryCallback的实现。 世界将调用固定装置AABB与查询AABB重叠的类。 返回true继续查询，否则返回false。 例如，以下代码查找可能与指定AABB相交的所有固定装置，并唤醒所有关联的刚体。
您不能对回调的顺序做任何假设。
您可以使用射线检测进行视线检查，开火等。通过实现回调类并提供起点和终点来执行射线检测。世界类将调用每一个被射线检测到。回调提供了固定装置，相交点，单位法向矢量以及沿射线的小数距离。您不能对回调的顺序做任何假设。
您可以通过返回分数来控制射线投射的继续。返回零分数表示应终止射线投射。分数的一小部分表示射线投射应继续进行，就好像没有命中发生一样。如果从参数列表返回分数，则射线将被裁剪到当前的交点。因此，您可以对任何形状进行射线投射，对所有形状进行射线投射，或者通过返回适当的分数来对最接近的形状进行射线投射。
您也可以返回-1的分数来过滤固定装置。然后，射线投射将继续进行，就好像固定装置不存在一样。
注意：由于舍入误差，光线投射可能会在静态环境中穿过多边形之间的细小裂缝。 如果这在您的应用程序中不可接受，请尝试将多边形稍微重叠。
