基本内容

JBox2D是开源的物理引擎Box2D的Java版本，可以直接用于Android。由于JBox2D的图形渲染使用的是Processing库，因此在Android平台上使用JBox2D时，图形渲染工作只能自行开发。该引擎能够根据开发人员设定的参数，如重力、密度、摩擦系数和弹性系数等，自动地进行2D刚体物理运动的全方位模拟。

每种物理引擎都有其独特的概念，在学习开源的物理引擎时，首先需要弄明白的就是其基本概念。因此，本节主要为读者复习一下物理学中的一些基本概念，并介绍JBox2D中的一些常用类与概念。

10.2.1 基本的物理学概念

游戏是对真实世界的仿真，其中用到了许多物理学知识，如密度、质量、质心、摩擦力、扭矩以及碰撞（恢复）系数等。接下来，本小节将简要介绍用JBox2D开发游戏时经常用到的一些物理学概念。

密度

物理学中密度指的是单位体积的质量，符号为"ρ"，常用单位为kg/m^3。其是物质的一种基本特性，不随物体的质量、体积的改变而改变，同种物质的密度相同。

质量

质量指的是物体中所含物质的量，即物体惯性的大小，国际单位是kg。同一物体的质量通常是一个常量，不因高度、经度或者纬度的改变而变化。但是根据爱因斯坦的相对论，同一物体的质量会随着速度的变化而改变。只有运动接近光速才能感觉到这种变化，因此在游戏中一般不考虑速度对质量的影响。

质心

物体（或物体系）的质量中心，是研究物体（或物体系）机械运动的一个重要参考点。当作用力（或合力）通过该点时，物体只作移动而不发生转动；否则在发生移动的同时物体将绕该点转动。

研究质心的运动时，可将物体的质量看作集中于质心。理论上，质心是对物体的质量分布用"加权平均法"求出的平均中心。

摩擦力

当两个互相接触的物体，如果要发生或者已经发生相对运动。就会在接触面上产生一种阻碍该相对运动的力，这种力就称之为摩擦力。

提示 根据物体是否发生相对运动可以分为静摩擦力与滑动摩擦力，实际开发中可以进行简化，但若要模拟更加真实的效果就需要分别开发。

扭矩

扭矩在物理学中就是力矩的大小，等于力与力臂的乘积，国际单位是Nm（牛米）。在力臂不变的情况下，力越大，扭矩越大。

恢复系数

两物体碰撞后的总动能与碰撞前的总动能之间的比称之为恢复系数，其取值范围为0～1。如果恢复系数为 1，则碰撞为完全弹性碰撞，满足机械能守恒；如果恢复系数小于1并且大于0，则为非完全弹性碰撞，不满足机械能守恒，这种情况是最常见的；如果恢复系数为0，则为完全非弹性碰撞，两个物体会粘在一起。