C++ 如何为块世界使用四叉树/oct树

过去几天我一直在摆弄八叉树和四叉树。我可以构建它们，迭代它们，并吐出我需要的信息。我还知道，它们在碰撞检测中非常有用，你可以将屏幕细分为更小的部分，以便能够在特定的部分检测屏幕上的运动，而不是一直浏览整个屏幕。然而，我无法理解如何使用八叉树或四叉树来生成立方体类型的世界

以下是我一直在思考的一些想法：

1） 使用四元/oct树细分一组立方体（10x10），并细分它，直到至少有一片叶子是均匀的；然后删除所有其他不一致的叶子，从而获得不同大小的立方体

2） 在空间（x、y、z）中细分一个点，直到得到一个立方体，其中至少有一个叶大小相同，或达到节点的深度，然后使用所有这些位置（x、y、z）作为不同类型块的位置

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有人能解释一下在构建这样一个3D环境时使用八叉树或四叉树背后的逻辑吗？它是基于x，y，z还是基于一个恒定的立方体测量？我很不确定如何继续。四叉树是二维的，所以用它们来表示三维空间是没有意义的

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使用八叉树有多种方法。如果使用固定数量的恒定大小和相等大小的多维数据集，那么实现肯定会更简单。然而，这几乎不一定是最有效的实现，四元/八叉树都是关于效率的。

八叉树确实可以帮助您将多维数据集的数据块分成相等的部分。它们的诀窍是，当你不断地将立方体送入八叉树分支时，你会自动地将它们细分为片段，然后你可以在接近的基础上提取这些片段（即Chunk01（128,0,0）Chunk02（256,0,0）等）

当您将立方体存储到八叉树中时，您还可以定义它们的“类型”（材质或描述它们的某种枚举）。通过这样做，您还可以让八叉树将这些立方体分组在一起，如果它们成为邻居（即草、石头、沙子等）。这样，八叉树算法就可以为您处理一些关于如何将它们折叠/压缩成1x大的正方形/矩形原语的智能，从而减少立方体数量

在一天结束时，你有两种方法来处理立方体世界，第一种方法是你希望最终用户相信你一次制作了1个立方体，但实际上你正在合并网格/顶点计数，以产生错觉，因为一块曲面实际上只是1个大网格，而不是100个立方体。只有当用户与立方体交互（即删除/添加）时，您才重新计算网格，并将多个立方体的幻觉变为现实。但随后您立即将其交换回一个巨大的合并网格

一旦运行了八叉树并将块合并为单个网格形式（通过将顶点数组输入GPU缓冲区），那么还必须在八叉树之外执行一些关于剔除的额外工作。有很多方法可以做到这一点，体积剔除（光线跟踪）是我最推荐的方法，但我认为这可以做得更好

在我这里的例子中：我基本上是以不同的方式处理的，因为我知道摄像机中心点在哪里，并且我也跟踪摄像机面对的方向，然后我基本上将其用作近距离聚焦的剔除，如果有问题的块在摄像机后面，我会销毁它们，从而减少我的GPU负载

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您还将注意到，每个“块”的表面在外部仍然可见，因为我从创建的块中剔除了每个块的内部，但鉴于每个块都在处理自己的工作负载，我仍然渲染摄影机下方的实际块“墙”。。。我后来还通过跟踪用户的Z深度和相机边界来修复这个问题

八叉树的大小和深度与叶节点的大小大致相同，它们是可逆的。一个大小为（x，y，z）的八叉树有10个分裂，其叶子大小为（x，y，z）/2^10。四叉树大多是二维的，它们可以是“2.5D”（同时存储高度）。我真的很想用一棵六角树，但很难把你的头绕在第四个维度上。你不能再想象它了，但它仍然有数学意义。