我一直在寻找网上的四叉树/四叉树节点实现多年。有一些基本的东西，但没有什么我可以真正使用它的游戏。
我的目的是将对象存储在游戏中以处理碰撞检测等事情。 我不是100％确定四叉树是最好的数据结构，但我从它所读到的是。我已经编写了一个红黑树，但我真的不知道我的游戏性能是否足够好（这将是像Ankh一样冒险的第三人称游戏）。
如何在C ++中编写基本但完整的四叉树类（或八叉树）？ 你会如何使用四叉树进行碰撞？
答案 0 :(得分：17)
当您只需要存储有效在飞机上的东西时，使用四叉树。像经典RTS中的单位一样，它们都在地面上或者只是稍微高一点。基本上每个节点都有4个子节点的链接，这些子节点将节点的空间划分为均匀分布的区域。
八分之一做同样但在所有三个维度而不是两个维度，因此他们有8个子节点并将空间划分为八个。当游戏实体在所有三个维度中分布更均匀时，应该使用它们。
如果您正在寻找二叉树（如红黑树），那么您希望使用称为二进制空间分区树（BSP树）的数据结构或称为KD树的版本。这些使用平面将空间分成两半，在KD树中平面是正交的（在XZ，XY，ZY轴上），因此有时它在3D场景中效果更好。 BSP树在任何方向上使用平面划分场景，但它们非常有用，并且它们早在Doom中就被使用了。
现在因为你已经对游戏空间进行了分区，所以你现在不必测试每个游戏实体与其他所有游戏实体的对比，看看它们是否发生碰撞，这最好是O（n ^ 2）算法。相反，您查询数据结构以返回游戏空间的子区域内的游戏实体，并且仅对这些节点执行相互碰撞检测。
这意味着所有游戏实体的碰撞检测应该是n O（nlogn）操作（最坏的情况下）。
需要注意的一些额外事项：
答案 1 :(得分：10)
红黑树不是空间索引;它只能对单个序号键进行排序。四叉树（用于二维）是空间索引，允许快速查找和消除点。八叉树在三个方面做同样的事情。
答案 2 :(得分：5)
使用四叉树的原因是因为您可以分割x和y坐标，x，y和z上的八叉树，使碰撞检测变得微不足道。
四叉树：如果一个元素不在topleft中，它就不会与topright，bottomleft或bottomright中的元素碰撞。
这是一个非常基础的类，所以我不明白你在找到的实现中缺少什么。
我不会写这样的课程，我只是从具有合适许可证的项目中借用它。
答案 3 :(得分：2)
我热烈建议您使用渲染引擎，例如Ogre3D。据我所知，它支持八进制场景管理。但您可以根据需要扩展基于Octree的课程。我曾经自己编写了我需要的东西，但对于复杂的项目来说，这不是正确的方法。
答案 4 :(得分：0)
树木一般都有问题，因为插入的任何物品都可以位于边界上，而处理这种情况的所有方法都相当不令人满意。
您很可能希望将对象排序为可移动和静态，并检查在给定帧上移动的任何内容与静态对象。
BSP树是静态几何的可接受解决方案（通过将对象分成两部分来处理的边界情况），用于动态尝试类似Sort和Sweep（也称为Sweep和Prune）。
答案 5 :(得分：0)
现在STANN是最好的开源实现。