八叉树，分裂空间的魔法师

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诞生

当我们要做物理碰撞检测的时候，例如一枚子弹射了出去，我们或许会选择遍历所有的物体，通过运算判断是否相交，是否发生碰撞，但这不理想，尤其是面对成千上万物体的时候，计算量极其恐怖。
同样的，在面对光线计算，遮挡关系计算中也有这个问题。
事实上，如果让我们也这样做，即从头看到尾，依次遍历，寻找碰撞，也未必迅速。但是我们能很快发现发生碰撞的物品，为什么？

因为我们会进行一个潜在的分区，只看可能会碰撞的位置

这就是我们的思路，尝试进行分区，然后遍历分区内的物体；
八叉树就这样诞生了

原理

先看个图片:

这个图片是李恒老师的图片，很直观的展示了八叉树根本的原理。
即通过预划分，将其分类，当需要检测东西的时候，只需要对其空间内的进行遍历

从Octree到BVH，对空间划分的理解

最近在看games104，也算是学了游戏引擎的毛毛皮。
其最大的意义，我认为是让游戏引擎变聪明了，可以借助技巧减少运算了。

• 例如生化危机8：村庄中，也可以说绝大数生化危机中，都对房间进行划分，进入某个房间后，激活僵尸AI，做相关处理。
• 再例如僵尸毁灭工程，我的世界，就对引入区块的概念，重点渲染，处理区块内的内容。

总之，核心并不难理解，其底层就是划分，然后分开处理。

使用

有了最最最浅显的理解，可以写一下最基本的数据结构了

public class OctreeNode  
{
     
    // 空间大小与其内的物体  
    public List<GameObject> areaObjects;  
    public Vector3 center;  
    public float size;  
          
	private const int kidCount = 8;  
    private OctreeNode[] kids;  
    
    public OctreeNode(Vector3 center, float size)  
    {
           
	    kids = new OctreeNode[kidCount];  
        this.center = center;  
        this.size = size;  
        areaObjects = new List<GameObject>();  
    }    
    //四个上面的节点
    public OctreeNode top0  
    {
     
        get {
    return kids[0];}  
        set {
    kids[0] = value; }  
    }  
	// 省略
	//四个下面的节点
    public OctreeNode bottom0  
    {
     
        get{
    return kids[4];}  
        set {
    kids[4] = value; }  
    }  
    // 省略
    
    public int objectCount => areaObjects.Count;  
  
    public void DrawGizmos()  
    {
           
	    Gizmos.DrawWireCube(center, Vector3.one * size);  
    }  
    
    public bool Contains(Vector3 position)  
    {
           
	    var halfSize = size * 0.5f;  
        return Mathf.Abs(position.x - center.x) <= halfSize &&  
               Mathf.Abs(position.y - center.y) <= halfSize &&  
               Mathf.Abs(position.z - center.z) <= halfSize;  
    }          

    public void AddGameobject(GameObject go)  
    {
           
	    areaObjects.Add(go);  
    }          
}

很容易理解，即定义了一个OctreeNode，其拥有一个位置与大小，其包含八个OctreeNode；

接下来是八叉树控制代码

public class OctreeNodeCon : MonoBehaviour  
{
     
    public OctreeNode root;  
    private List<GameObject> sceneObjects;  
    [Range(0, 500)] public int genCount = 100;  
    [Range(1, 8)] public int buildDepth;  
    [Range(1, 300)] public float range = 100;  
          
  
    [Range(0, 8)] public int displayDepth = 3;  
    public bool showOctree = true;  
    public OctreeDebugMode octreeDebugMode;  
    public Color[] displayColor;  
    // 检测信息  
    public bool showQueryResult = true;  
    public GameObject checkTarget;  
    private List<GameObject> queryObjects