Physics Joint

오늘은 Physics의 Joint 라는 개념에 대해 알아보겠습니다.
조인트는 여러 객체를 연결시키는 겁니다. 예를 들어 인형의 머리 몸통 팔 다리 이미지가 있을 때 이 이미지들을 joint로 연결해서 자연스럽게 움직이게 할 수 있습니다.
코로나 샘플을 보면 Bridge나 Chains에서 이 기술을 썼습니다.

보시면 다리를 구성하는 나무조각과 체인을 구성하는 각각의 체인들이 이 조인트로 연결 된 겁니다.
Joint를 사용하시려면 우선 객체를 만들어서 addBody를 하신 후에 그 객체에 Joint를 선언하시면 됩니다.

Joint 의 종류에는 총 8가지가 있습니다.
이 8가지에 대해 하나하나씩 알아가 보도록 하겠습니다.

오늘은 간략하게 각 조인트들을 적용해서 실행해 볼께요.
아래 코드를 가지고 여러 조인트들을 적용해 보겠습니다.
이 코드는 지난번에 충돌(Collision) 인가에서 썼던 코드일 겁니다.

local physics = require "physics"
physics.start()
system.activate( "multitouch" )
physics.setDrawMode( "hybrid" )

local ground = display.newImage( "ground.png" )
ground.x = display.contentWidth / 2
ground.y = 445
ground.myName = "ground"

physics.addBody( ground, "static", { friction=0.5, bounce=0.3 } )

local crate1 = display.newImage( "crate.png", 20, 70 )
physics.addBody( crate1, { density=3.0, friction=0.5, bounce=0.3 } )
crate1.myName = "first crate"
crate1.setGravity = 2
 
local crate2 = display.newImage( "crate.png", 100, 120 )
physics.addBody( crate2, { density=3.0, friction=0.5, bounce=0.3 } )
crate2.myName = "second crate"

-- A general function for dragging physics bodies
local function dragBody( event )
        local body = event.target
        local phase = event.phase
        local stage = display.getCurrentStage()
 
        if "began" == phase then
                stage:setFocus( body, event.id )
                body.isFocus = true
      -- Create a temporary touch joint and store it in the object for later reference
                body.tempJoint = physics.newJoint( "touch", body, event.x, event.y )
 
        elseif body.isFocus then
                if "moved" == phase then  
                        -- Update the joint to track the touch
                        body.tempJoint:setTarget( event.x, event.y )
                elseif "ended" == phase or "cancelled" == phase then
                        stage:setFocus( body, nil )
                        body.isFocus = false
                        -- Remove the joint when the touch ends                
                        body.tempJoint:removeSelf()
                end
        end
 
        -- Stop further propagation of touch event
        return true
end
 
-- Make object draggable
crate1:addEventListener( "touch", dragBody )
crate2:addEventListener( "touch", dragBody )

이미지는 아래 이미지들이 필요합니다.

잠깐 코드를 보면 처음에 physics를 import 해서 start 시켰구요.
멀티터치를 적용했네요. (이건 나중에 따로 살펴 볼 겁니다.)
그리고 draw mode는 hybrid로 해서 body가 적용된 사항을 볼 수가 있게 했구요.

그 다음에 ground.png를 그리고 여기에 static 으로 addBody를 했습니다.
다음은 crate.png로 두개의 객체를 만든 후 addBody를 했습니다.
dynamic이 디폴트니까 이게 적용 됐겠네요.

맨 밑에 보면 crate1, crate2에 touch에 반응하는 리스너를 달았고 touch 시 dragBody 함수를 불러오도록 했습니다.

dragBody에는 touch 조인트가 사용됐네요.
touch 해서 move 할 때는 touch 조인트가 적용되서 박스가 그럴듯 하게 움직일 겁니다. 그리고 touch 가 끝나면 조인트가 remove되서 박스는 떨어지겠네요.

이대로 실행해 보시구요.

시뮬레이터인 경우엔 마우스로 디바이스인 경우엔 손가락으로 박스를 옮겨 보세요.
그리고 막 돌려보시고 박스로 박스를 밀쳐보시고 한번 해 보세요.

그럼 Touch Joint 가 어떤식으로 적용 되는지 아실거예요.

Touch 조인트는 다른 조인트와 다르게 객체 하나에만 적용 됩니다.

그럼 이 소스를 기본으로 해서 다른 여러 joint들을 적용해 볼까요?

1. Pivot Joint
Pivot 은 중심, 축 이라는 뜻입니다. Box2D에서는 revolute Joint 라고 합니다.
코드 맨 밑에 아래 코드를 추가해 보세요.
myJoint = physics.newJoint( "pivot", crate1, crate2, 50,60 )

신택스는 아래와 같습니다.

physics.newJoint( jointType, object1, object2, anchorX, anchorY )

jointType은 "pivot"이고 object2, object2는 조인트 대상입니다.


anchorX-x 앵커 포인트, anchorY - y 앵커 포인트

실행해 보시고 박스를 막 움직여 보세요. 그러면 일정 거리만큼 객체들이 유지 될 거예요. 앵커 포인트가 객체 위치와 비교해서 어디로 설정 되느냐에 따라 두 객체의 연결 관계가 변합니다.

2. Distance Joint
pivot 조인트 부분을 주석처리하시고 아래 코드를 넣어보세요.
myJoint = physics.newJoint( "distance", crate1, crate2, crate1.x,crate1.y, crate2x,crate2.y )
Distance Joint는 두개의 객체 거리가 Fix돼 있게 만든 겁니다.

3. Piston Joint
피스톤 조인트는 아래 코드를 적용해 보세요.
myJoint = physics.newJoint( "piston", crate1, crate2, crate1.x,crate1.y, 50,80 )
이 조인트는 Box2D에서는 prismatic joint라고 불립니다.
이 조인트는 피스톤이나 자동차의 shock Observer같이 움직이는 조인트라고 합니다.
첫번째 객체의 앵커포인트를 기준으로 움직일 때 축을 기준으로 다른 객체가 움직입니다.
제 소스에서는 한 박스가 옆쪽으로 ground를 넘어서면 한 없이 떨어지고 다시 올리기가 힘든데요.
여러분은 상하좌우 wall을 만들고 이것에 addBody를 하셔서 한번 테스트 해 보시면 좋을 것 같네요.

4. Friction Joint
friction이 마찰, 저항이란 뜻인데요. pivot 조인트의 특별한 형태입니다.
움직일 때 약간 저항을 받는것 같네요. 코로나에서는 Sticky라고 표현했습니다.
myJoint = physics.newJoint( "friction", crate1, crate2, 10,30 )
위 코드로 테스트 해 봤는데... 전 정확히 어떤 특징이 있는지 모르겠네요.

5. Weld Joint
이 조인트는 확실히 알겠습니다.
Weld가 용접이란 뜻이니까 두 객체가 용접된 듯이 딱 붙어서 떨어지지 않는다는 얘기겠죠?
myJoint = physics.newJoint( "weld", crate1, crate2, 200,300 )
이렇게 하면 두 박스가 떨어져 있지만 용접한 것처럼 완전 고정돼 있습니다.
여러 객체를 붙일 때는 Weld 보다 여러 객체를 합한 body를 사용하는게 낫다고 코로나에서 그러네요.

6. Wheel Joint
Box2D에서는 line joint라고 합니다. piston과 pivot 조인트가 합쳐진 것이라고 하는데요. piston joint와 거의 같은데 다른 점은 축의 끝에서 로테이션이 가능하다고 합니다.
myJoint = physics.newJoint( "wheel", crate1, crate2, crate1.x,crate1.y, 50,80 )

7. Pulley Joint
myJoint = physics.newJoint( "pulley", crate1, crate2, 50,80, 200,120, crate1.x,crate1.y, crate2.x,crate2.y, 3.0 )
이 조인트를 사용했더니 두 박스가 대롱대롱 매달려있네요.
오른쪽 박스를 잡아 당기면 왼쪽 박스가 막 움직이구요.

8. Touch Joint
이 조인트는 이미 기본 소스에 적용 돼 있습니다.
Box2D에서는 mouse joint라고 한답니다. 객체가 마우스를 따라 다녀서 그런가요?

조인트를 없애려면 아래와 같이 합니다.

myJoint:removeSelf()


이렇게 Joint 까지 하고 나니 Box2D를 사용한 코로나의 Physics Engine에 대해 한번 다 

훑어 봤습니다.


다음 토픽으로 넘어가기 전에 다음 시간엔 joint에 관한 샘플코드 몇가지를 살펴보고 

넘어갈 까 합니다.


그럼 다음 시간에 뵐께요.