利用 Matter.js 创建交互式物理模拟

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利用 Matter.js 创建交互式物理模拟

应用场景

Matter.js 是一款强大的物理引擎，可用于创建各种物理模拟，例如游戏、科学可视化和教育应用程序。

基本功能

此代码片段演示了如何使用 Matter.js 创建一个基本的物理模拟，其中包含具有重力、碰撞和鼠标控制的刚体。

功能实现步骤

1. 加载 Matter.js 库

首先，加载 Matter.js 库的 JavaScript 和 CSS 文件。

let 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 Matter.js 引擎、渲染器和运行器

接下来，创建 Matter.js 引擎、渲染器和运行器。引擎处理物理模拟，渲染器负责可视化，运行器管理模拟的循环。

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

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

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

3. 添加边界和重力

创建四个刚体矩形作为模拟的边界，并设置重力。

Composite.add(world, [
  Bodies.rectangle(400, 0, 800, 50, { isStatic: true }),
  Bodies.rectangle(400, 600, 800, 50.5, { isStatic: true }),
  Bodies.rectangle(800, 300, 50, 600, { isStatic: true }),
  Bodies.rectangle(0, 300, 50, 600, { isStatic: true }),
])

engine.gravity.y = -1

4. 添加堆叠的物体

创建一个由矩形和多边形组成的物体堆叠。

var stack = Composites.stack(50, 120, 11, 5, 0, 0, function (x, y) {
  switch (Math.round(Common.random(0, 1))) {
    case 0:
      if (Common.random() < 0.8) {
        return Bodies.rectangle(
          x,
          y,
          Common.random(20, 50),
          Common.random(20, 50),
        )
      } else {
        return Bodies.rectangle(
          x,
          y,
          Common.random(80, 120),
          Common.random(20, 30),
        )
      }
    case 1:
      return Bodies.polygon(
        x,
        y,
        Math.round(Common.random(1, 8)),
        Common.random(20, 50),
      )
  }
})

Composite.add(world, stack)

5. 添加鼠标控制

最后，添加鼠标控制以与模拟交互。

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

Composite.add(world, mouseConstraint)

总结与展望

开发这段代码的过程让我深入了解了 Matter.js 的功能和如何使用它来创建物理模拟。未来，可以探索以下扩展和优化：

• 添加交互式元素，如按钮或滑块，以控制模拟。

• 使用 Matter.js 的高级功能，例如约束和碰撞响应。

• 集成其他库或 API 以创建更复杂和动态的模拟。

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