HTML5のCanvasでつくるダイナミックな表現―CreateJSを使う

第30回 Box2Dでたくさんのボールを床に落とし続ける

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Box2Dの名前空間の扱い

仕上げとして,Box2Dの名前空間の扱いについて考えたい。CreateJSのライブラリのクラスは,⁠createjs」という名前空間を添えて参照する。これは,さまざまなライブラリを合わせて用いたとき,たまたまクラス名が重複して使えなくなるのを避ける仕組みだ。とはいえ,読者の多くは,Box2Dの名前空間が長過ぎると思われたろう。落語の寿限無ではないのだからと。たとえば,b2PolygonShapeだ。

Box2D.Collision.Shapes.b2PolygonShape

ひとつの手は,Box2Dのクラスの参照を変数に入れてしまうことだ。だが,変数が多くなってしまう。とくに,グローバルな変数の数は,やたらと増やしたくない。そこで,変数にはオブジェクトをひとつ定め,Box2Dのクラスを以下のようにそのプロパティとして与える。これなら,変数(box2d)はひとつで済み,参照の仕方もCreateJSと変わらない※1⁠。

※1
他のやり方やその違いについて詳しくは,Box2dWebを使うときの名前空間の扱い方をお読みいただきたい。
box2d.b2PolygonShape
var box2d = {
  b2Vec2:Box2D.Common.Math.b2Vec2,
  b2World:Box2D.Dynamics.b2World,
  b2Body:Box2D.Dynamics.b2Body,
  b2BodyDef:Box2D.Dynamics.b2BodyDef,
  b2FixtureDef:Box2D.Dynamics.b2FixtureDef,
  b2PolygonShape:Box2D.Collision.Shapes.b2PolygonShape,
  b2CircleShape:Box2D.Collision.Shapes.b2CircleShape
};

するとたとえば,前掲コード2の剛体をつくる関数(createDynamicBall())は,つぎのように書き替えられる。これで,ステートメントが短くなって,コードも書きやすい。

function createDynamicBall(nX, nY, radius) {
  // var dynamicBody = Box2D.Dynamics.b2Body.b2_dynamicBody;
  var dynamicBody = box2d.b2Body.b2_dynamicBody;
  var bodyDef = defineBody(nX, nY, dynamicBody);
  var ball = createVisualBall(radius, bodyDef);
  // var circleShape = new Box2D.Collision.Shapes.b2CircleShape(radius * SCALE);
  var circleShape = new box2d.b2CircleShape(radius * SCALE);
  var fixtureDef = defineFixture(circleShape);
  setFixture(fixtureDef, 1, 0.1, 0.8);
  createBody(world, bodyDef, fixtureDef);
  return ball;
}

名前空間については,いちいち書直しの前と後のステートメントを示すのはかえって煩わしいだろう。書替えを済ませたscript要素をつぎのコード3にまとめた。今回のサンプルでは,Box2Dの同じクラスをあちこちで参照しているところがあまり多くない。したがって,書く手間でいえば,Box2Dのクラスをオブジェクトのプロパティに定めたからといって,さほど楽になった訳ではない。とはいえ,コードが見やすくなり,後あとの拡張や修正を考えれば改善されたといえよう。

コード3 Box2Dのクラスをひとつのオブジェクトのプロパティに定めた

var box2d = {
  b2Vec2:Box2D.Common.Math.b2Vec2,
  b2World:Box2D.Dynamics.b2World,
  b2Body:Box2D.Dynamics.b2Body,
  b2BodyDef:Box2D.Dynamics.b2BodyDef,
  b2FixtureDef:Box2D.Dynamics.b2FixtureDef,
  b2PolygonShape:Box2D.Collision.Shapes.b2PolygonShape,
  b2CircleShape:Box2D.Collision.Shapes.b2CircleShape
};
var SCALE = 1 / 30;
var ZERO_VECTOR = new box2d.b2Vec2();
var stage;
var world;
var gravityVertical = 15;
var velocityIterations = 8;
var positionIterations = 3;
var stageWidth;
var stageHeight;
var bottomLimit;
var ballImage;
var imageRadius;
var standardRadius = 20;
var floor = new createjs.Rectangle();
var duration = 0;
var interval = 50;
var balls = [];
function initialize() {
  var canvasElement = document.getElementById("myCanvas");
  var gravity = new box2d.b2Vec2(0, gravityVertical);
  stage = new createjs.Stage(canvasElement);
  stageWidth = canvasElement.width;
  stageHeight = canvasElement.height;
  floor.width = stageWidth * 0.8;
  floor.x = (stageWidth - floor.width) / 2;
  initializeBox2D(gravity, stageWidth, stageHeight);
  createjs.Ticker.timingMode = createjs.Ticker.RAF;
  preloadImage("images/Pen.png");
}
function initializeBox2D(gravity, stageWidth, stageHeight) {
  world = new box2d.b2World(gravity, true);
  var floorShape = createStaticFloor(stageWidth / 2, stageHeight - standardRadius, floor.width, standardRadius, "#CCCCCC");
  stage.addChild(floorShape);
}
function tick(eventObject) {
  var delta = eventObject.delta;
  addBall(delta);
  update(delta);
  stage.update();
}
function addBall(delta) {
  duration += delta;
  if (duration > interval) {
    var nX = floor.width * Math.random() + floor.x;
    var nY = -stageHeight * Math.random();
    var radius = 15 * (Math.random() - 0.5) + standardRadius;
    var ball = getDynamicBall(nX, nY, radius);
    stage.addChild(ball);
    duration = 0;
  }
}
function getDynamicBall(nX, nY, radius) {
  var ball;
  if (balls.length) {
    var body = balls.pop();
    body.SetActive(true);
    body.SetLinearVelocity(ZERO_VECTOR);
    body.SetAngularVelocity(0);
    body.SetPositionAndAngle(new box2d.b2Vec2(nX * SCALE, nY * SCALE), 0);
    ball = body.GetUserData();
  } else {
    ball = createDynamicBall(nX, nY, radius);
  }
  return ball;
}
function createDynamicBall(nX, nY, radius) {
  var dynamicBody = box2d.b2Body.b2_dynamicBody;
  var bodyDef = defineBody(nX, nY, dynamicBody);
  var ball = createVisualBall(radius, bodyDef);
  var circleShape = new box2d.b2CircleShape(radius * SCALE);
  var fixtureDef = defineFixture(circleShape);
  setFixture(fixtureDef, 1, 0.1, 0.8);
  createBody(world, bodyDef, fixtureDef);
  return ball;
}
function createStaticFloor(nX, nY, nWidth, nHeight, color) {
  var staticBody = box2d.b2Body.b2_staticBody;
  var bodyDef = defineBody(nX, nY, staticBody);
  var floorShape = createVisualFloor(nWidth, nHeight, color, bodyDef);
  var boxShape = new box2d.b2PolygonShape();
  var fixtureDef = defineFixture(boxShape);
  boxShape.SetAsBox(nWidth / 2 * SCALE, nHeight / 2 * SCALE);
  createBody(world, bodyDef, fixtureDef);
  return floorShape;
}
function defineBody(nX , nY, bodyType) {
  var bodyDef = new box2d.b2BodyDef();
  bodyDef.position.Set(nX * SCALE, nY * SCALE);
  bodyDef.type = bodyType;
  return bodyDef;
}
function defineFixture(myShape) {
  var fixtureDef = new box2d.b2FixtureDef();
  fixtureDef.shape = myShape;
  return fixtureDef;
}
function setFixture(fixtureDef, density, friction, restitution) {
  fixtureDef.density = density;
  fixtureDef.friction = friction;
  fixtureDef.restitution = restitution;
}
function createBody(world, bodyDef, fixtureDef) {
  var body = world.CreateBody(bodyDef);
  body.CreateFixture(fixtureDef);
}
function update(delta) {
  world.Step(delta / 1000, velocityIterations, positionIterations);
  var body = world.GetBodyList();
  while (body) {
    if (body.IsActive()) {
      var myObject = body.GetUserData();
      if (myObject) {
        var position = body.GetPosition();
        var positionY = position.y / SCALE;
        if (positionY < bottomLimit) {
          myObject.x = position.x / SCALE;
          myObject.y = positionY;
          myObject.rotation = body.GetAngle()/createjs.Matrix2D.DEG_TO_RAD;
        } else {
          body.SetActive(false);
          stage.removeChild(myObject);
          if (createjs.indexOf(balls, body) < 0) {
            balls.push(body);
          }
        }
      }
    }
    body = body.GetNext();
  }
}
function createVisualBall(radius, bodyDef) {
  var ball = new createjs.Bitmap(ballImage);
  ball.regX = ballImage.width / 2;
  ball.regY = ballImage.height / 2;
  ball.scaleX = ball.scaleY = radius / imageRadius;
  bodyDef.userData = ball;
  return ball;
}
function createVisualFloor(nWidth, nHeight, color, bodyDef) {
  var floorShape = new createjs.Shape();
  floorShape.regX = nWidth / 2;
  floorShape.regY = nHeight / 2;
  floorShape.graphics
  .beginFill(color)
  .drawRect(0, 0, nWidth, nHeight);
  bodyDef.userData = floorShape;
  return floorShape;
}
function preloadImage(file) {
  var loader = new createjs.LoadQueue(false);
  loader.addEventListener("fileload", loadFinished);
  loader.loadFile(file);
}
function loadFinished(eventObject) {
  ballImage = eventObject.result;
  imageRadius = ballImage.width / 2;
  bottomLimit = stageHeight + ballImage.height;
  createjs.Ticker.addEventListener("tick", tick);
}

このたびのBox2Dを使ったお題は,これででき上がりとする。jsdo.itにコード3を掲げた。次回は,また新たなお題を考えたい。

著者プロフィール

野中文雄(のなかふみお)

ソフトウェアトレーナー,テクニカルライター,オーサリングエンジニア。上智大学法学部卒,慶応義塾大学大学院経営管理研究科修士課程修了(MBA)。独立系パソコン販売会社で,総務・人事,企画,外資系企業担当営業などに携わる。その後,マルチメディアコンテンツ制作会社に転職。ソフトウェアトレーニング,コンテンツ制作などの業務を担当する。2001年11月に独立。Web制作者に向けた情報発信プロジェクトF-siteにも参加する。株式会社ロクナナ取締役(非常勤)。

URLhttp://www.FumioNonaka.com/

著書