澄清八叉树及其在体素世界中的工作方式答案

【问题标题】：Clarification about octrees and how they work in a Voxel world澄清八叉树及其在体素世界中的工作方式
【发布时间】：2013-06-05 04:58:56
【问题描述】：

我阅读了八叉树，但我并不完全了解它们是如何在体素世界中工作/实现的，在体素世界中，八叉树的目的是通过将重复体素连接到一个大“体素”来降低要渲染的体素数量。

以下是我想澄清的问题：

您将使用哪种类型的数据结构？如何将 3-D 体素数组转换为具有不同大小体素的数组，这些体素在数组中占据多个位置？
节点是什么，它们的用途是什么？
八叉树是否连接体素，所以只有方形，或者它可以是矩形或 L 形，或整个 Y 列的体素或什么？
八叉树真的能提高体素游戏的性能吗？如果是这样，通常是多少？

【问题讨论】：

标签： opengl lwjgl voxel octree multidimensional-array

【解决方案1】：

快速回答：

一棵树：
每个节点有 8 个子节点，从上到左、从上到后到右等等，一直到一定程度
这方面的代码可能会变得相当复杂，尤其是在体素的情况下可以在运行时更改。
体素类型（颜色、材质、项目列表）
是的。仅限多维数据集
更具体地说是 1x1、2x2、4x4、8x8 等。它必须是一个完整的节点。
如果你真的想要，你可以定义某种模式，但它不再是八叉树。
是的，但这取决于您的数据。想象一下单独描述 256 个相同的块，或者描述一次（就像 Minecraft 中的空气）

我会首先尝试理解四叉树。你可以在纸上做，或者用它做一个测试程序。如果您进行实验，您将自己回答这些问题

【讨论】：

【解决方案2】：

正确完成的八叉树还可以帮助您进行邻居搜索，这使您能够确定一张脸是否被认为是“可见的”（即，您最终会得到一个可见的体素外壳）。建立八叉树后，您可以使用它来存储 XYZ 坐标，然后将其提取到单个数组中。然后将此数组输入到您的 VERTEX 缓冲区（GL 解决方案需要此），然后您可以根据需要以块的形式渲染（随着相机向前移动等）。

Octree 也很自然地将立方体折叠成更大的立方体，如果有相同类型的立方体......就像俄罗斯方块一样，当你的颜色/形状相互“适合”时......这反过来可以减少你的顶点计数和渲染时，您实际上是在绘制正方形和矩形的组合

如果操作正确，您最终会得到很多只有在顶点缓冲区中可见的外向“面”的块。现在，您还必须构建自己的 Occlusion Culling 算法，然后降低其上的可见性，从而减少所需的渲染。

我在这里做了一个例子：

https://vimeo.com/71330826

注意到外部是如何被渲染的，但块本身会一直向下到底部，即使块深度面应该相互抵消？（需要更多优化）。还要注意相机是如何转动的，人脸是如何从渲染缓冲区中移除的？

【讨论】：