Question

我目前正在开发第三人称建筑游戏（作为bacheleor论文）。我需要识别构造的模式，我可以将相应的结构标记为某个建筑物（因此玩家可以开始使用该建筑物）。

我有以下规则：

问题定义：网格2x2中的4个基本大小（1,1,1）的立方体应该等于1 框大小（2,2,1），因此所有可能的变体（主要是旋转不同）都可以被评估为有效的模式构造。

我希望我的模式最多可达 30x30x30 基本大小的倍数。

例如，我想识别这样的结构：（目前手动放置在水平）大小为21x21x22，由多个对象构成。

作为限制，我将从精确点开始边界模式搜索（假设该结构为控制台）。电流限制常数约为 50x50x50 基本立方体的倍数。（限制可能会根据此处的答案进行更改。）

我搜索了20多个小时，结果只是从2D图像中识别3D结构或在2D中识别精确结构的论文。

我的问题是随着 K（每个 X，Y，Z）的增长，结构的数量会逐渐增加，这应该被接受为正确的模式构造。

问题：我应该使用什么算法（+ heurestic）？

以下3个图像包含结构的可视化，这被视为图像4处的模式的正确变体，因此应该找到并接受它们。

所有这些都具有相同的最终形状（并且在相同位置具有相同的材料）。我将问题简化为2D形状，但在3D空间中扩展是显而易见的。

感谢您的所有回答/评论。

Answer 1

如果每个可以缩放轴的构建块可以细分为更小的1x1x1构建块，并且如果以下条件充分描述了构建的结构是否应该与给定模板匹配：

那么应该可以在时间O（b + t ^ 2）中有效地识别模板结构的构建实例，其中b是构建结构的体素体积，t是（通常非常小;见下文）模板的体素体积。基本思想是将任何构建的结构转换为规范形式，其中任何“挤出范围”被压缩为单个体素的长度。

Atomise然后规范化

首先，将构建结构中的所有构建块雾化为等效的1x1x1构建块形式。压缩挤出范围的下一步与从排序列表中消除重复的算法基本相同，但在3D中：

对于每个轴d（X，Y，Z）：
- 设置j = 1。
- 对于i从1到轴d的最大值：
  - 在轴d上的co-ord i处的构建结构的平面体素“切片”（例如，如果d是Y，那么所有x和z的体素集（x，i，z）相同于在合作i-1的前一个“切片”？
    - 如果不是，请在co-ord j处的切片顶部复制切片，然后递增j。

这将产生一个建筑结构的规范版本，其中所有相邻的切片都是不同的;通常这个版本会小得多，因为所有“长”特征都折叠到长度1.这里j的作用是指向我们可以放置下一个不相同切片的最早位置。由于j＆lt; = i总是，我们永远不必担心覆盖我们尚未处理的切片。另请注意，处理方向的顺序无关紧要，最终结果相同。

应该在开始时将相同的规范化过程应用于每个模板结构作为预处理。现在，两个规范形式（模板和构建结构）可以直接通过蛮力体素比较（基本上像strstr()）进行比较，但在长方体内寻找长方体而不是字符串内的字符串）。此时也应尝试任何应视为有效转换的旋转或翻转。

功能和警告

给出模板

X.X
XXX

它会识别出例如以下为匹配，

X.X
X.X   XXX  XX
X.X   XXXXXXX
XXX   XXXXXXX

但不是例如。

X..
X.X
X.X
XXX

但是如果你想要检测这种具有不同长度腿的U形结构，你只需要提供一个额外的模板：

X..
X.X
XXX

此模板将匹配具有不同长度腿的所有U形结构（但不 U形结构具有相等长度的腿！）。根据您考虑的旋转，您可能还需要镜像。

AABB相交的结构将无法正确处理。在前面的步骤中，这些可以很容易地分开。

有趣的是，该算法能够识别包含多个连通分量的结构。例如，模板

X.X.X

将识别连续三个相等大小的长方体（或列，如果允许旋转）。

Answer 2

我会编写一个函数来检查1x1x1区域是否具有特定形状（完整块，半块+旋转，边块+旋转），然后以这种方式定义和检查模式。