戴尬猴，我是德育处主任
欢迎来到《物理世界的互动之旅：Matter.js入门指南》。
本文将带您探索 Matter.js，一个强大而易于使用的 Javascript 物理引擎库。
我将介绍 Matter.js 的基本概念，包括引擎、世界、物体和约束等。
本文还提供丰富的代码示例，帮助各位工友更好地理解如何使用 Matter.js 创建令人惊叹的物理场景（先画个饼吧～）。
Matter.js是什么？本文是我的学习笔记和个人理解，在翻译和部分概念的理解上可能存在一点偏差，如果发现本文有什么错漏的地方，请自行调节呼吸频率。我懒得改～
本文前1000字都在讲一些基础概念，你觉得无聊可以先看后面的内容，看完再回来过一遍基础概念就行了。
在现实世界中，物理是无处不在的。从行星和恒星的运动到电子的运动，物理定律描述了我们周围几乎所有事物的运动和相互作用。
在计算机科学中，物理引擎是一种模拟物理现象的软件程序。它们通常用于创建物理游戏、虚拟现实和仿真等应用程序。物理引擎可以模拟各种现象，例如重力、碰撞和摩擦等。物理引擎通常是非常复杂的，因为它必须模拟现实世界中的各种效果。
在Web浏览器想模拟真实世界的物理现象其实也有很多库，2D方面有 Matter.js、P2.js 等，3D方面有 Cannon.js、ammo.js 等。
而本文是将 Matter.js 的，所以我在这只会说 Matter.js 的好话。
Matter.js 是一个非常强大的 JavaScript 2D物理引擎，它能够帮助你在Web应用程序中实现逼真的物理效果。
Matter.js 提供了可定制的碰撞检测、重力、力学效应和运动控制等功能，让你可以快速、简单地构建交互式的物理模拟。无论是模拟游戏、建筑模型还是实验室实验，Matter.js 都可以满足你的需求。
Matter.js官网 ⚡️
基础概念在学习 Matter.js 前，我们需要了解一些基础概念。由于本文是入门篇，所以我只介绍常用的基础概念。
模块名称 | 说明 |
引擎（Engine） | 引擎 Engine 是 Matter.js 的核心组件，用于管理物理世界中的所有对象、计算物体的运动和相互作用。用来模拟真实环境的。 |
渲染器（Render） | 渲染器 Render 用于将物理世界中的对象可视化。意思就是它能将物体渲染到屏幕上。 |
复合体（Composite） | 是包含多个刚体和约束的容器，它们可以作为单个物理对象进行操作。 |
刚体（Body） | 表示具有物理属性的实体，如形状、质量和速度等。刚体可以是各种形状，例如矩形、圆形、多边形等。 |
约束（constraint） | 用于约束刚体的相对运动，例如让两个刚体之间的距离保持不变、限制旋转等。 |
循环模块 (Runner) | Runner 用于管理和控制物理引擎的主循环。 |
我用自己的话粗略总结一下（但我感觉我总结得不太正确，工友们有更好的理解可以到评论区留句话，没什么好说的也可以写句“到此一游”）。
引擎 Engine 可以模拟我们真实世界的一些物理法则。
刚体 Body 可以粗略理解为现实世界中的物体，比如一个球、一张凳子。
复合体 Composite 是一个容器，可以将多个物体整合起来，让它们产生联系。比如创建了一个球（刚体），然后用 Composite 将球和引擎连接起来，这样球就会收到物理规则的影响了。
渲染器 Render 就是个眼睛的作用，它能帮助我们看到 Matter.js 创建出来的世界。
约束 Constraint 就是约束，比如一个跷跷板由一根很长的模板和一个底座组成，底座固定在地面，木板的中间锁定在底座上面，这个锁定动作就是约束。正因为有这个约束，所以跷跷板才能成为跷跷板。
循环模块 Runner 可以粗略的理解为现实世界中的时间。如果没有循环模块，页面的所有元素都是定格的。你可以理解为现实世界没有时间的话，整个世界都会静止。
以上就是我觉得 Matter.js 入门阶段需要了解的一些基础概念。
除此之外其实还需要掌握一些基础物理概念，比如知道什么是碰撞，什么事摩擦力、阻力、重力等。这类概念会在接下来的案例中讲解。
安装Matter.js在开始使用 Matter.js 之前，需要确保在项目中安装了它。
可以通过 npm 在命令行中安装，也可以通过 CDN 的方式引入。
CDN在 github 上下载并引入到你的项目即可 github地址️⚡️。
你也可以 在这找到指定版本⚡️。
如果你不想把 Matter.js 下载到本地，也可以在 bootcdn 搜索 Matter.js 并引入。
<script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/matter-js/0.19.0/matter.js"></script>
NPM
Matter.js 的 npm 地址⚡️
npm install matter-js
这个例子是 Matter.js 官方的起步案例，通过这个例子你可以快速理解到前面讲的 Matter.js 基础概念。
先看效果。
从这个动图我们可以看出：
- 这个世界有2个正方形和一个地面（底部的长方形）。
- 正方形出现在空中，然后做自由落体运动。
- 左边的正方形碰到地面后出现了一点回弹。
- 右边的正方形落地前砸到左边的正方形，阻止了左边正方形的回弹，并且自己往右滚动了一下。
要使用 Matter.js 实现上面的效果，需要做以下几步：
- 创建容器。
- 引入 Matter.js。
- 创建引擎。
- 创建渲染器，绑定画布上。
- 创建正方形和地面，并且让地面元素保持静止。
- 将创建好的元素添加到“世界”里（没错，你就是创世神～）。
- 最后，为这个世界添加“时间”属性，让它可以运转起来（Matter.Runner）。
上面所说的步骤还需要对应基础概念的表格配合理解。
转换成代码
<!-- 1. 创建容器 -->
<div id="c"></div>
<!-- 2. 引入 matter -->
<script src="../js/matter.js"></script>
<script>
const Engine = Matter.Engine
const Render = Matter.Render
const Bodies = Matter.Bodies
const Composite = Matter.Composite
const Runner = Matter.Runner
// 3. 创建引擎
let engine = Engine.create()
// 4. 创建渲染器，并将引擎连接到画布上
let render = Render.create({
element: document.getElementById('c'), // 绑定页面元素
engine: engine, // 绑定引擎
})
// 5-1. 创建两个正方形
let boxA = Bodies.rectangle(400, 200, 80, 80)
let boxB = Bodies.rectangle(450, 50, 80, 80)
// 5-2. 创建地面，将isStatic设为true，表示物体静止
let ground = Bodies.rectangle(400, 610, 810, 60, { isStatic: true })
// 6. 将所有物体添加到世界中
Composite.add(engine.world, [boxA, boxB, ground])
// 7. 执行渲染操作
Render.run(render)
// 8. 创建运行方法
var runner = Runner.create()
// 9. 运行渲染器
Runner.run(runner, engine)
</script>
我们使用 Engine 创建引擎，Matter.js 的这个引擎默认帮我们定义好这个世界的基本运行规律。
然后我们使用 Render 创建渲染器，这个渲染器可以将引擎和页面绑定在一起。
Bodies 是刚体的意思，用它来创建物体的，本例就创建了2个正方形和1个地面。
Composite 就是前面讲到的复合体，它可以让世界和物体产生关联，也就是说可以将物体添加到世界中。
最后通过 Render 让这个世界有了“时间”的概念，物体也会根据世界的规则在时间的运行下产生运动。
上面的代码也许你还不理解每个方法的具体使用方式，但结合我前面的分析，我相信你已经大概了解 Matter.js “创造世界”的基本流程（也许听完我的解析后更懵了）。
渲染器在前面的例子中，我们使用 Matter.Render.create 将画布和页面元素绑定在一起。此时默认的画布尺寸是 800px * 600px。
// 省略部分代码
let render = Matter.Render.create({
element: document.getElementById('c'), // 绑定页面元素
engine: engine, // 绑定引擎
})
其实它还支持其他属性配置，可以设置画布宽高等信息。
设置画布宽高使用 Matter.Render.create 时还能传入 options 参数。
// 省略部分代码
let render = Matter.Render.create({
element: document.getElementById('c'), // 绑定页面元素
engine: engine, // 绑定引擎
options: {
width: 400,
height: 400
}
})
关闭线框模式
Matter.js 创建的形状默认是线框模式的，你可以手动关闭这个模式，Matter.js 就会自动帮你填充一些颜色到基础图形上。
关闭线框模式的方式是将 wireframes 设置为 false。
// 省略部分代码
let render = Matter.Render.create({
element: document.getElementById('c'), // 绑定页面元素
engine: engine, // 绑定引擎
options: {
wireframes: false
}
})
其他代码，包括创建图形的代码都和“起步，第一个 Matter.js 应用”一样。
options 还支持其他的配置，有兴趣的工友可以看看 文档⚡️。
图形元素Matter.js 支持多种基础图形，包括矩形、圆形、三角形、梯形、多边形等。这些图形还支持配置颜色、摩擦力等属性。
基础图形先说说基础。
在 Matter.js 文档中你会留意到创建物体使用的是 Body 或者 Bodies，翻译成中文就是“刚体”。
在物理世界中，刚体是指在运动中和受力作用后，形状和大小不变，而且内部各点的相对位置不变的物体。
在 Matter.js 中，刚体(Body) 是一种物理对象，它具有质量、位置、速度、加速度和形状等属性，可以被添加到物理世界中并受到物理引擎的模拟。例如矩形和圆形。
在入门阶段，我们可以使用 Bodies 创建基础图形。
矩形 rectangle前面我们已经使用过矩形了。在这小节粗略讲解一下创建矩形的一些必传参数。
创建矩形使用的是 Matter.Bodies.rectangle(x, y, width, height) 方法。
参数 x 和 y 是矩形中心点的坐标，width 和 height 是矩形的宽高。
如果创建一个 80*80 的矩形，希望它的左上角在 (0, 0) 的位置，那 x 和 y 分别设置成 width 和 height 的一半。
// 省略部分代码
// 创建矩形
let rect = Matter.Bodies.rectangle(40, 40, 80, 80)
// 将矩形添加到世界里
Matter.Composite.add(engine.world, rect)
圆形 circle
创建圆形的方法是 Matter.Bodies.circle(x, y, radius)。
x 和 y 是圆心坐标， radius 是半径。
// 省略部分代码
// 创建圆形
let circle = Matter.Bodies.circle(40, 40, 40)
// 将矩形添加到世界里
Matter.Composite.add(engine.world, circle)
梯形 trapezoid
创建梯形的方法是 Matter.Bodies.trapezoid(x, y, width, height, slope)。
x 和 y 定义了梯形的中心点坐标，width 和 height 是梯形的宽高，slope 是斜率。
- 当斜率 slope 大于0小于1时，梯形的上边小于下边。
- 当斜率 slope 等于0时，梯形的上边和下边相等，看起来就是一个矩形。
- 当斜率 slope 小于0时，上边大于下边。
- 当斜率 slope 大于等于1时，就会呈现出三角形的样子。
// 省略部分代码
let trapezoid = Matter.Bodies.trapezoid(200, 200, 80, 80, 0.5)
三角形 trapezoid
创建三角形的方法和梯形一样，只需将斜率 slope 设置成大于等于1的值即可。
// 省略部分代码
let triangle = Matter.Bodies.trapezoid(200, 200, 80, 80, 1)
// 省略部分代码
let triangle = Matter.Bodies.trapezoid(200, 200, 80, 80, 2)
正多边形 polygon
Matter.js 使用 Matter.Bodies.polygon(x, y, sides, radius) 创建正多边形。
注意，是正多边形！
参数 x 和 y 是多边形中心点的坐标，sides 可以设置多边形的边的数量，radius 设置多边形的半径。
// 省略部分代码
let polygon = Matter.Bodies.polygon(200, 200, 7, 40)
自定义多边形
使用Matter.js创建自定义多边形，可以使用 Matter.Bodies.fromVertices(x, y, vertexSets) 方法。
x 和 y 定义多变西女中心的坐标，vertexSets 定义多边形顶点集合。
// 省略部分代码
// 定义顶点
const vertices = [
{ x: 0, y: 0 },
{ x: 50, y: 0 },
{ x: 50, y: 50 },
{ x: 25, y: 75 },
{ x: 0, y: 50 }
]
// 自定义多边形
const trapezoid = Matter.Bodies.fromVertices(100, 100, vertices)
// 将自定义多边形添加到世界里
Matter.Composite.add(engine.world, trapezoid)
图形状态和属性配置
前面使用 Matter.bodies 创建的图形时，可以在最后加多一个对象参数，这个参数可以配置图形的状态和属性。
填充色 render.fillStyle如果您想为Matter.js中的形状添加填充色，可以在 render 属性中配置 fillStyle 属性的值。例如，要将圆形的填充色设置为橙色，可以使用以下代码：
// 省略部分代码
// 创建渲染器
let render = Matter.Render.create({
element: document.getElementById('c'), // 绑定页面元素
engine: engine, // 绑定引擎
options: {
width: 400,
height: 400,
wireframes: false, // 关闭线框模式
}
})
// 省略部分代码
// 创建矩形
let rect = Matter.Bodies.rectangle(200, 200, 80, 80, {
render: {
fillStyle: 'orange'
}
})
需要注意的是，使用填充色功能时，要关掉渲染器的线框模式。
边框颜色和线宽 render.strokeStyle & render.lineWidth使用 render.strokeStyle 可以设置边框颜色，使用 render.lineWidth 可以设置边框的宽度。
// 省略部分代码
// 创建渲染器
let render = Matter.Render.create({
element: document.getElementById('c'), // 绑定页面元素
engine: engine, // 绑定引擎
options: {
width: 400,
height: 400,
wireframes: false, // 关闭线框模式
}
})
// 省略部分代码
// 创建矩形
let rect = Matter.Bodies.rectangle(200, 200, 80, 80, {
render: {
strokeStyle: '#3490de', // 设置边框颜色
lineWidth: 20 // 设置边框宽度
}
})
render.fillStyle 和 render.strokeStyle 都支持 颜色关键字、#开头的十六进制、rgb、rgba等 颜色值。
但不支持 0x 开头的十六进制颜色。
贴图 render.sprite一个优秀的前端必须懂得贴图，Matter.js 也提供了贴图功能。
只需要配置一下 render.sprite 即可。
我用矩形举例。
// 省略部分代码
// 创建矩形
let rect = Matter.Bodies.rectangle(200, 200, 200, 200, {
render: {
sprite: { // 使用精灵
texture: './monkey.jpg' // 图片纹理位置
}
}
})
// 将所有物体添加到世界中
Matter.Composite.add(engine.world, rect)
缩放贴图 scale
如果需要设置贴图的宽高，还可以修改 xScale 和 yScale 属性。
但这两个属性只会影响贴图的尺寸，图形的真实尺寸并不会受到影响。
// 省略部分代码
let rect = Matter.Bodies.rectangle(200, 200, 200, 200, {
render: {
sprite: {
texture: './monkey.jpg',
xScale: 0.5,
yScale: 1.5
}
}
})
贴图偏移 offset
可以设置精灵图的 xOffset 和 yOffset。
// 省略部分代码
let rect = Matter.Bodies.rectangle(200, 200, 200, 200, {
render: {
sprite: {
texture: './monkey.jpg',
xOffset: 0.5,
yOffset: 1
}
}
})
不透明度 render.opacity
opacity 的取值范围是 0 ~ 1 。
// 省略部分代码
let rect = Matter.Bodies.rectangle(80, 100, 80, 80, {
render: {
opacity: 0.5
}
})
元素可见性 render.visible
当 render.visible 为 false 时，元素会隐藏；反之元素就显示。render.visible 的默认值是 true。
// 省略部分代码
let rect = Matter.Bodies.rectangle(80, 100, 80, 80, {
render: {
visible: false // 隐藏元素
}
})
旋转 angle
angle 属性可以设置元素的旋转弧度。
为了方便理解，我还是更习惯用“角度”这个单位。
弧度转角度可以用这个公式：
Math.PI / 180 * 角度
// 省略部分代码
// 矩形
let rect = Matter.Bodies.rectangle(80, 100, 80, 80, {
angle: Math.PI / 180 * 45
})
上面这段代码创建了一个矩形，并且让他旋转45度。结合上面的公式应该比较容易理解。
空气阻力 frictionAir前面简单的介绍了一下基础图形怎么填充颜色、怎么使用贴图，这些都前菜。
Matter.js 真正的亮点是物理引擎。
在前面有讲到，要让物理引擎动起来，需要用到下面这段代码
// 省略部分代码
// 创建运行方法
let runner = Runner.create()
// 运行渲染器
Runner.run(runner, engine)
如果忘了，可以看看前面的 “起步，第一个 Matter.js 应用” 这章节。
先介绍一下空气阻力。
我们知道，在地球上，当一个物体做自由落体运动时，会受到空气阻力的影响。
Matter.js 提供了 frictionAir 这个属性可以让我们给指定物体配置具体的空气阻力。
// 省略部分代码
let rectA = Matter.Bodies.rectangle(80, 100, 80, 80, {
frictionAir: 0.1 // 设置空气阻力
})
let rectB = Matter.Bodies.rectangle(200, 100, 80, 80, {
frictionAir: 0.5 // 设置空气阻力
})
let rectC = Matter.Bodies.rectangle(320, 100, 80, 80, {
frictionAir: 1 // 设置空气阻力
})
// 地面
let ground = Matter.Bodies.rectangle(200, 390, 400, 20, {
isStatic: true,
render: {
fillStyle: '#cccccc'
}
})
// 6. 将所有物体添加到世界中
Matter.Composite.add(engine.world, [rectA, rectB, rectC, ground])
从左往右的立方体中，我分别给它们配置的空气阻力时 0.1、0.5 和 1 ，数值越大，空气阻力就越大，自由落体的速度也就越慢。
回弹力 restitution前面的例子中创建的物体都是没有弹力的，它们掉到地面时不会回弹。
如果希望物体有弹性，可以配置它的 restitution 。
// 省略部分代码
let rectA = Matter.Bodies.rectangle(80, 100, 80, 80, {
restitution: 0 // 设置弹力
})
let rectB = Matter.Bodies.rectangle(200, 100, 80, 80, {
restitution: 1 // 设置弹力
})
let rectC = Matter.Bodies.rectangle(320, 100, 80, 80, {
restitution: 1.2 // 设置弹力
})
// 地面
let ground = Matter.Bodies.rectangle(200, 390, 400, 20, {
isStatic: true,
render: {
fillStyle: '#cccccc'
}
})
// 6. 将所有物体添加到世界中
Matter.Composite.add(engine.world, [rectA, rectB, rectC, ground])
在 Matter.js 中，物体的回弹力正常取值范围是 0 ~ 1。其中0表示碰撞后不反弹，1表示碰撞后完全反弹。
如果反弹系数大于1，就意味着碰撞后物体的能量增加，这是不符合物理规律的。
但如果你在做游戏，在处理游戏角色的某些技能时也可以让回弹力超出1。毕竟这是你的世界。
质量 mass在初中物理课上我们知道，质量越大，惯性越大。也就是说物体更难改变它的状态（静止或运动状态）。当施加力或者撞击物体时，质量越大的物体会更难加速或者减速，需要更长的时间来达到相同的速度或者停止。而质量越小的物体则更容易改变它的状态，可以更快地加速或减速。
在 Matter.js 中，碰撞响应的计算是基于物体的质量和速度等参数的。比如，当两个物体相撞时，质量越大的物体会对速度的改变产生更小的影响，而质量越小的物体会对速度的改变产生更大的影响。
举个例子，我在画布中创建3个质量不同的矩形，左边的矩形的质量最小，右边的最大。在回弹力相同的情况下，质量越小，回弹的程度就越大。
// 省略部分代码
// 矩形A
let rectA = Matter.Bodies.rectangle(80, 100, 80, 80, {
restitution: 1,
mass: 0.1
})
// 矩形B
let rectB = Matter.Bodies.rectangle(200, 100, 80, 80, {
restitution: 1,
mass: 5
})
// 矩形C
let rectC = Matter.Bodies.rectangle(320, 100, 80, 80, {
restitution: 1,
mass: 10
})
// 地面
let ground = Matter.Bodies.rectangle(200, 390, 400, 20, {
isStatic: true,
render: {
fillStyle: '#cccccc'
}
})
Matter.Composite.add(engine.world, [rectA, rectB, rectC, ground])
静止 isStatic
前面几个例子中，空中的几个矩形都会往下掉，但地面却不会。
这是因为地面元素将 isStatic 设置为 true 了，所以元素就不会动了。
// 省略部分代码
let ground = Matter.Bodies.rectangle(200, 390, 400, 20, {
isStatic: true,
render: {
fillStyle: '#cccccc'
}
})
关于基础元素的其他属性配置，可以看看 『Matter.js官方文档的 Body 内容』。
在 Matter.js 中允许你将多个物体组合在一起，以便更方便地管理和操作它们。这个方法叫做“堆 stack”。
你可以将多个矩形放在一个 stack 中，然后一起移动它们，或者一起旋转它们，而不需要分别操作每个矩形。这可以大大简化代码，并提高代码的可维护性。
要创建一个 stack，可以使用 Matter.Composites.stack 方法。
用法：Matter.Composites.stack(xx, yy, columns, rows, columnGap, rowGap, callback)
其中的参数作用：
- xx 和 yy: stack 的起始位置。
- columns 和 rows: stack 的列数和行数。
- columnGap: 相邻两个物体之间的列间隔。
- rowGap: 相邻两个物体之间的行间隔。
- callback: 回调函数，通常用于生成 stack 中的每个物体。
举个完整例子
<div id="c"></div>
<script src="../js/matter.js"></script>
<script>
let engine = Matter.Engine.create()
let render = Matter.Render.create({
element: document.getElementById('c'), // 绑定页面元素
engine: engine, // 绑定引擎
options: {
width: 400,
height: 400,
wireframes: false,
}
})
// 堆
// 起始位置是 (20, 20)，一共6列3行，列间距10，行间距20
let stack = Matter.Composites.stack(20, 20, 6, 3, 10, 20, function (x, y) {
return Matter.Bodies.rectangle(x, y, 30, 30)
})
// 地面
let ground = Matter.Bodies.rectangle(200, 390, 400, 20, {
isStatic: true,
render: {
fillStyle: '#cccccc'
}
})
// 将堆和地面添加到世界里
Matter.Composite.add(engine.world, [stack, ground])
Matter.Render.run(render)
let runner = Matter.Runner.create()
Matter.Runner.run(runner, engine)
</script>
这个例子我只给堆和地面添加了注释，方便工友们寻找这段主要的代码。
在使用 stack 时，最后的用来创建物体的回调函数有 x 和 y 参数，这两个参数是 Matter.js 提供的，它会根据前面几个参数 (xx, yy, columns, rows, columnGap, rowGap) 来计算每次 x 和 y 的值是多少，而这个 x 和 y 通常用来定义图形元素的位置。
stack 更大的意义是方便我们集中管理堆中的元素，比如在上面这个例子中，要让所有立方体自身旋转30度，可以直接在回调函数里写上。
// 省略部分代码
let stack = Matter.Composites.stack(20, 20, 6, 3, 10, 20, function (x, y) {
return Matter.Bodies.rectangle(x, y, 30, 30, {
angle: Math.PI / 180 * 30, // 旋转30度
restitution: 0.5 // 添加一点回弹力
})
})
在这个例子中，我还给每个矩形增加了一点回弹力，让矩形在落地散开后的动画看上去更符合真实世界的逻辑。
除了能够方便地给每个矩形都添加属性外，你还可以给整个堆进行调整。
比如整体旋转30度（这个效果和上面的例子不一样！）。
// 省略部分代码
let stack = Matter.Composites.stack(20, 20, 6, 3, 10, 20, function (x, y) {
return Matter.Bodies.rectangle(x, y, 30, 30, {
restitution: 0.5 // 添加一点回弹力
})
})
// 整个堆旋转30度
Matter.Composite.rotate(stack, Math.PI / 180 * 30, { x: 0, y: 200 })
在 Matter.js 里，约束 Constraint 可以理解为将2个物体绑在一起。
生活中常见的例子跷跷板。
不好意思，放错图了，下面这张才对
一个简单的跷跷板分为2部分：横着的板和底座。
把这两部分绑定在一起就形成跷跷板。
在 Matter.js 中要实现这个功能，用到的就是约束 Constraint。
先简单体验一下再说用法。
<div id="c"></div>
<script src="../js/matter.js"></script>
<script>
let engine = Matter.Engine.create()
let render = Matter.Render.create({
element: document.getElementById('c'), // 绑定页面元素
engine: engine, // 绑定引擎
options: {
width: 400,
height: 400,
wireframes: false,
}
})
// 板子A（红色）
let rectA = Matter.Bodies.rectangle(200, 330, 20, 100, {
isStatic: true,
render: {
fillStyle: '#f00'
},
collisionFilter: {
group: -1
}
})
// 板子B（蓝色）
let rectB = Matter.Bodies.rectangle(200, 330, 200, 20, {
render: {
fillStyle: '#00f'
},
collisionFilter: {
group: -1
}
})
// 创建旋转约束
let rotateConstraint = Matter.Constraint.create({
bodyA: rectA,
bodyB: rectB,
length: 0
})
// 矩形的堆
let stack = Matter.Composites.stack(20, 30, 4, 3, 10, 20, function (x, y) {
return Matter.Bodies.rectangle(x, y, 40, 20)
})
// 圆形的堆
let stack_circle = Matter.Composites.stack(220, 60, 3, 4, 10, 20, function (x, y) {
return Matter.Bodies.circle(x, y, 16)
})
// 地面
let ground = Matter.Bodies.rectangle(200, 390, 400, 20, {
isStatic: true,
render: {
fillStyle: '#cccccc'
}
})
// 将 蓝色和红色矩形、约束、矩形堆、圆形堆、地面 都添加到世界里
Matter.Composite.add(engine.world, [rectA, rectB, rotateConstraint, stack, stack_circle, ground])
Matter.Render.run(render)
let runner = Matter.Runner.create()
Matter.Runner.run(runner, engine)
</script>
在上面的例子中，我创建了1个跷跷板（由红色和蓝色矩形组合而成），1堆小矩形，1堆小圆形，1个地面。
小矩形堆和小圆形堆都做自由落体。
跷跷板使用了 Matter.Constraint.create 做约束处理，其中的参数 bodyA 和 bodyB 用来指定要约束的两个物体。length 表示约束的长度，设置为0的话，他们之间的约束点就没有任何挪动的空间，这就和跷跷板的原理一样了。
Matter.Constraint.create(options) 的配置对象包含以下属性：
- options：约束的选项。
- options.bodyA：类型为 Matter.Body，约束连接的第一个物体。
- options.pointA：类型为 Matter.Vector，约束连接的第一个物体上的点。
- options.bodyB：类型为 Matter.Body，约束连接的第二个物体。
- options.pointB：类型为 Matter.Vector，约束连接的第二个物体上的点。
- options.length：类型为 number，约束的初始长度。
- options.stiffness：类型为 number，约束的刚度系数。
- options.damping：类型为 number，约束的阻尼系数。
- options.render：约束的渲染选项。
- options.render.visible：类型为 boolean，表示约束是否可见，默认为 true。
- options.render.lineWidth：类型为 number，表示约束线条的宽度。
- options.render.strokeStyle：类型为 string，表示约束线条的颜色。
这里所指的耗子约束是指给鼠标添加操作物体的功能。
要实现拖拽物体的功能，需要以下几个步骤：
- 创建鼠标实例 Matter.Mouse.create。
- 给鼠标添加约束 Matter.MouseConstraint.create。
- 将鼠标约束添加到物理引擎中。
<div id="c"></div>
<script src="../js/matter.js"></script>
<script>
let engine = Matter.Engine.create()
let render = Matter.Render.create({
element: document.getElementById('c'), // 绑定页面元素
engine: engine, // 绑定引擎
options: {
width: 400,
height: 400,
wireframes: false,
}
})
let box = Matter.Bodies.rectangle(80, 100, 80, 80, {
restitution: 0.3,
mass: 0.1
})
let ground = Matter.Bodies.rectangle(200, 390, 400, 20, {
isStatic: true,
render: {
fillStyle: '#cccccc'
}
})
// 创建鼠标实例
let mouse = Matter.Mouse.create(render.canvas)
// 给鼠标添加约束
let mouseConstraint = Matter.MouseConstraint.create(engine, {
mouse: mouse,
constraint: {
stiffness: 0.2,
render: {
visible: false // 默认为 true，会显示鼠标拖拽轨迹
}
}
})
// 将鼠标约束添加到物理引擎中
Matter.Composite.add(engine.world, [box, ground, mouseConstraint]);
Matter.Render.run(render)
let runner = Matter.Runner.create()
Matter.Runner.run(runner, engine)
</script>
在 Matter.js 中，可以使用 Events.on 方法来监听各种事件，包括鼠标事件、碰撞事件等等。
常用鼠标事件例如这样监听鼠标的各种事件（随便举点例子）
// 省略部分代码
// 创建一个 Mouse 实例
let mouse = Matter.Mouse.create(render.canvas)
let mouseConstraint = Matter.MouseConstraint.create(engine, {
mouse: mouse
})
// 监听鼠标事件
// 监听鼠标按下事件
Matter.Events.on(mouseConstraint, 'mousedown', function(event) {
console.log('按下')
})
// 监听鼠标移动事件
Matter.Events.on(mouseConstraint, "mousemove", function(event) {
console.log('移动')
})
// 监听鼠标抬起事件
Matter.Events.on(mouseConstraint, "mouseup", function(event) {
console.log('抬起')
})
// 监听鼠标拖拽刚体 - 开始拖拽
Matter.Events.on(mouseConstraint, 'startdrag', function(event) {
console.log('开始拖拽')
})
// 监听鼠标拖拽刚体 - 结束拖拽
Matter.Events.on(mouseConstraint, 'enddrag', function(event) {
console.log('结束拖拽')
})
Matter.Composite.add(engine.world, mouseConstraint)
监听碰撞
在 Matter.js 中，用 Matter.Events.on 去监听 collisionStart 事件就能知道物体的碰撞。
除了 collisionStart 外，还有其他监听周期。
- collisionStart：当两个物体开始碰撞时触发。
- collisionActive：当两个物体持续碰撞时触发。
- collisionEnd：当两个物体停止碰撞时触发。
我用 collisionStart 举例：
// 省略部分代码
// 创建一个矩形
var box = Matter.Bodies.rectangle(200, 100, 80, 80, {
restitution: 1
})
// 地面
let ground = Matter.Bodies.rectangle(200, 390, 400, 20, {
isStatic: true,
render: {
fillStyle: '#cccccc'
}
})
// 添加刚体到引擎中
Matter.Composite.add(engine.world, [box, ground]);
// 监听碰撞事件
Matter.Events.on(engine, 'collisionStart', function(event) {
const pairs = event.pairs
pairs.forEach(pair => {
console.log(pair)
})
})
上面这个例子中，我给 box 设置了回弹力，它首次落地后回弹了2次，首次落地加2次回弹一共就触发了3次碰撞，所以在控制台输出了3次碰撞的结果。
其中，pairs 是指一对正在碰撞的物体。当两个物体相互碰撞时，它们就被组成为一个 pair 对象。
我们可以通过 event.pairs 属性来访问有关碰撞的更多信息。
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