Làm thế nào để hình dạng (hình chữ nhật) làm việc trong cây Quad?

Tôi đã được thông báo rằng cây tứ giác là cấu trúc dữ liệu lý tưởng cho trò chơi của tôi, nhưng tôi gặp khó khăn trong việc hiểu chính xác hình dạng hoạt động như thế nào trong cây tứ giác.

Tôi đang làm điều này bằng JavaScript, nhưng tôi nghĩ những câu hỏi này có thể áp dụng cho bốn cây trong bất kỳ ngôn ngữ nào.

Tôi nghĩ tôi chủ yếu là hiểu được cách cơ bản (x, y) điểm và chèn điểm công trình trong cây quad, và rằng tôi có thể làm điều đó trên giấy.

Đây là một JSfiddle về thử nghiệm của tôi với các điểm.

Ngoài một trường hợp, các bài kiểm tra của tôi với các điểm đang hoạt động như mong đợi.

Nhưng sự nhầm lẫn của tôi bắt đầu khi các hình dạng như hình chữ nhật có liên quan. Khi bạn đang lấy từ một cây tứ giác có hình dạng, nó có kiểm tra từng điểm của hình dạng không, và chúng rơi vào nút nào? Và làm thế nào để chèn hình dạng thậm chí hoạt động, khi nó chấp nhận các tham số (x, y, chiều rộng, chiều cao) cho mỗi hình dạng? Nó có sử dụng chiều rộng / chiều cao từ điểm bắt đầu để tính các điểm góc khác, sau đó được phân phối vào các nút thích hợp không? Nếu một hình dạng được chèn kéo dài thành bốn nút, dữ liệu của hình dạng đó có được lưu vào tất cả bốn nút không?

Và khi một phương thức truy xuất chấp nhận một hình dạng là tham số (x, y, chiều rộng, chiều cao), điều gì đang thực sự xảy ra? Đây có phải là lần đầu tiên nhìn thấy các nút mà hình dạng sẽ kéo dài đến đâu nếu nó được chèn vào, và sau đó lấy tất cả các đối tượng của các nút đó?

Tôi có một JSfiddle làm việc với các hình dạng , nhưng tôi hoàn toàn bối rối về kết quả thử nghiệm của mình. Tôi đang nhận được các đối tượng trùng lặp được trả lại!

Ví dụ, hình vuông màu đỏ là một hình vẽ tương đương với các tham số tôi đang nhập vào phương thức truy xuất của mình. Tôi nghĩ rằng vì hình vuông màu đỏ này trải dài cả bốn nút, nên nó sẽ trả về mọi đối tượng trong cây tứ giác! Nhưng nó không, và tôi gặp khó khăn trong việc hợp lý hóa những gì nó trở lại. Tôi có một số bài kiểm tra khác hiện đang được bình luận, nhưng bạn có thể bỏ bình luận và chạy chúng để xem kết quả khó hiểu hơn!

Như đã nói, nếu tôi muốn trả về tất cả các điểm trong cây tứ giác, tôi sẽ làm thế nào? Một phương thức lấy bằng cách sử dụng một hình dạng toàn bộ kích thước của giới hạn? Ví dụ: lấy (0, 0, canvas. Thong, canvas.height)?

Các thư viện JavaScript quadtree Tôi đang sử dụng đã được gọi bằng các nguồn khác nhau, vì vậy tôi cho rằng việc thực hiện thực tế là chính xác và có uy tín.

Tôi nghĩ rằng rất nhiều sự nhầm lẫn của tôi có thể xuất phát từ sự hiểu lầm về thuật ngữ cây bốn lá. Giống như, tại sao họ nói giới hạn thay vì kích thước, khi một "điểm" cũng có các tham số chiều rộng / chiều cao? Đây có phải là vấn đề của quy ước / tay ngắn, hay chúng là những khái niệm hoàn toàn khác nhau?

Cảm ơn vì đã dành thời gian cho tôi!

Quadtrees thường lưu trữ và truy xuất hình chữ nhật. Một điểm là một trường hợp cụ thể trong đó chiều rộng và chiều cao bằng không. Logic sau đây được sử dụng để tìm nhà cho các hình chữ nhật mới trong cây, bắt đầu bằng nút gốc:

void Store(Rectangle rect)
{
    if(I have children nodes)
    {
        bool storedInChild = false;
        foreach(Node childNode in nodes)
        {
            if(this rectangle fits entirely inside the childNode bounds)
            {
                childNode.Store(rect);   // Go deeper into the tree
                storedInChild = true;
                break;
            }
        }
        if(not storedInChild)
        {
            Add this rectangle to the current node
        }
    }
    else
    {
        Add this rectangle to the current node
    }
}

Lưu ý rằng hình chữ nhật có thể được lưu trữ ở bất kỳ độ sâu nào, nó không phải là hình tứ giác. Nếu hình chữ nhật đứng trên ranh giới ngay ở cấp độ gốc, bộ tứ gốc sẽ lưu trữ hình chữ nhật.

Ví dụ, hình vuông màu đỏ là một hình vẽ tương đương với các tham số tôi đang nhập vào phương thức truy xuất của mình. Tôi nghĩ rằng vì hình vuông màu đỏ này trải dài cả bốn nút, nên nó sẽ trả về mọi đối tượng trong cây tứ giác! Nhưng nó không, và tôi gặp khó khăn trong việc hợp lý hóa những gì nó trở lại.

Khi truy vấn tứ giác, nó sẽ chỉ trả về các hình chữ nhật được chứa bởi truy vấn. Trong ví dụ của bạn, bạn buộc mỗi trong số 4 hình tứ con được xem xét chi tiết hơn vì hình chữ nhật truy vấn màu đỏ giao nhau với mỗi hình tứ con. Vì trẻ em không có thêm con, nên mỗi hình chữ nhật trong các hình con này sẽ được so sánh với hình chữ nhật màu đỏ. Vì không có hình chữ nhật nào trong cây va chạm với hình chữ nhật truy vấn màu đỏ, nên không có gì được trả về.

Bạn thực sự bắt đầu thấy lợi ích của tứ giác khi bạn có nhiều đối tượng và nhiều không gian cho các đối tượng tồn tại so với (các) khu vực truy vấn. Trong những trường hợp này, một khu vực truy vấn nhỏ có thể nhanh chóng loại bỏ các khối lớn của cây tứ giác khỏi xem xét. Chỉ các hình tứ giác giao nhau với hình chữ nhật truy vấn sẽ được xem xét chi tiết hơn.

BIÊN TẬP

Lấy lại thường được thực hiện như sau:

List<Rectangle> Query(Rectangle queryRect)
{
    List<Rectangle> results;
    foreach(Node childNode in children)
    {
        if(queryRect intersects with childNode bounds)
        {
            results += childNode.Query(queryRect);   // Dig deeper into the tree
        }
    }

    foreach(Rectangle I have stored in this quad)
    {
        if(queryRect intersects with rect)  // Your library doesn't do this
        {
            results += rect;
        }
    }

    return results;
}

Tuy nhiên, trong thư viện của bạn, dường như không kiểm tra xem các hình chữ nhật có trở lại giao nhau với truy vấn hay không, vì vậy bạn sẽ cần phải tự thêm nó.