matter.js를 이용한 강체 시뮬레이션

matter.js 라이브러리를 이용하여 구현하고자 하는 결과는 아래와 같습니다.

먼저 HTML 코드입니다.

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <link rel="stylesheet" href="style_matter.js.css">
    <script src="decomp.js"></script>
    <script src="pathseg.js"></script>
    <script src="matter.0.16.1.js"></script>
    <script src="app_matter.js.js" defer></script>
</head>
<body>
    <div></div>
</body>
</html> 

지형은 SVG 데이터를 통해 좌표를 뽑아오는데 이를 위해 matter.js 이외에도 decomp.js와 pathseg.js 라이브러리가 필요합니다. div 요소에 강체 시뮬레이션의 결과가 표시됩니다. 다음은 CSS입니다.

* {
    outline: none;
    padding: 0;
    margin: 0;
}
    
body {
    display: flex;
    justify-content: center;
    align-items: center;
    width: 100%;
    height: 100vh;
}

div 요소를 화면 중심에 놓기 위한 것이 전부입니다. 이제 js 코드를 살펴보겠습니다.

먼저 아래의 코드로 기본 코드를 작성합니다.

const engine = Matter.Engine.create();
const world = engine.world;

const render = Matter.Render.create({
    element: document.querySelector("div"),
    engine: engine,
    options: {
        width: 800,
        height: 600,
        wireframes: false,
        background: 'black'
    }
});

Matter.Render.run(render);

const runner = Matter.Runner.create();
Matter.Runner.run(runner, engine);

다음으로 지형과 지형 속에 사각형 물체를 구성하는 코드입니다.

fetch("./terrain.svg")
    .then((response) => { return response.text(); })
    .then((raw) => { return (new window.DOMParser()).parseFromString(raw, "image/svg+xml"); })
    .then(function(root) {
        const paths = Array.prototype.slice.call(root.querySelectorAll('path'));
        const vertices = paths.map((path) => { return Matter.Svg.pathToVertices(path, 30); });
        const terrain = Matter.Bodies.fromVertices(400, 350, vertices, {
            isStatic: true,
            render: {
                fillStyle: '#2c3e50',
                strokeStyle: '#2c3e50',
                lineWidth: 1,
            }
        }, true);

        Matter.World.add(world, terrain);

        const bodyOptions = {
            frictionAir: 0.1, 
            friction: 0.5,
            restitution: 0.1
        };
        
        Matter.World.add(world, Matter.Composites.stack(100, 200, 40, 10, 15, 15, (x, y) => {
            if (Matter.Query.point([terrain], { x: x, y: y }).length === 0) {
                return Matter.Bodies.polygon(x, y, 4, 10, bodyOptions);
            }
        }));
    }
);

끝으로 마우스를 통해 사각형 객체를 드레그하여 옮길 수 있도록 합니다.

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

Matter.World.add(world, mouseConstraint);

matter.js는 매우 정교한 강체 시뮬레이션에는 적합하지 않으나 시각적인 면에서 다양한 물리 효과를 2차원에서 폭넓게 응용할 수 있다는 점이 매우 큰 장점입니다.

아래는 필요한 코드와 데이터 전체를 다운로드 받을 수 있는 링크입니다.

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