Dört Ağaçta Şekiller (Dikdörtgenler) Nasıl Çalışır?

Dört ağacın oyunum için ideal veri yapısı olduğu söylendi, ancak dört ağaçta şekillerin tam olarak nasıl çalıştığını anlamakta zorlanıyorum.

Bunu JavaScript ile yapıyorum, ancak bu soruların herhangi bir dilde dört ağaç için geçerli olabileceğini düşünüyorum.

Çoğunlukla dört ağaçlarda temel (x, y) noktaların ve nokta eklemenin nasıl çalıştığını ve kağıt üzerinde yapabileceğimi anlıyorum.

Puanlarla denemelerimin bir JSfiddle'ı .

Bir vaka dışında, puanlı testlerim beklendiği gibi çalışıyor.

Ancak karışıklığım, dikdörtgen gibi şekiller söz konusu olduğunda başlar. Şekillerle dörtlü bir ağaçtan alırken, şeklin her noktasını ve hangi düğümlere düştüğünü kontrol ediyor mu? Şekil eklemeleri, her şekil için (x, y, genişlik, yükseklik) parametrelerini kabul ettiğinde nasıl çalışır? Daha sonra uygun düğümlere dağıtılan diğer köşe noktalarını hesaplamak için başlangıç ​​noktasından itibaren genişliği / yüksekliği kullanıyor mu? Eklenen bir şekil dört düğüme yayılıyorsa, bu şeklin verileri dört düğüme de kaydediliyor mu?

Ve bir alma yöntemi bir şekli parametre olarak kabul ettiğinde (x, y, genişlik, yükseklik), gerçekte neler oluyor? İlk olarak, şeklin eklenecekse hangi düğümlere yayılacağını görmek mi, daha sonra bu düğümlerin tüm nesnelerini almak mı?

Şekillerle çalışan bir JSfiddle'ım var , ancak testimin sonuçları hakkında tamamen kafam karıştı. Yinelenen nesneleri döndürülüyor alıyorum!

Örneğin kırmızı kare, alma yöntemime girdiğim parametrelerin çizilmiş bir eşdeğeri. Bu kırmızı kare dört düğüme de yayıldığından, dört ağaçtaki her nesneyi döndürmesi gerektiğini düşünürüm! Ama olmuyor ve geri döndüklerini rasyonelleştirmekte zorlanıyorum. Şu anda yorum yapılan bir dizi başka testim var, ancak yorum ekleyebilir ve daha kafa karıştırıcı sonuçlar görmek için bunları çalıştırabilirsiniz!

Diyelim ki, dörtlü bir ağaçtaki tüm noktaları geri döndürmek istersem, bunu nasıl yaparım? Sınırların tüm boyutunu bir şekil kullanarak bir alma yöntemi? Örneğin, geri al (0, 0, canvas.width, canvas.height)?

Kullandığım JavaScript QuadTree kütüphanesine diğer çeşitli kaynaklar tarafından atıfta bulunuldu, bu yüzden gerçek uygulamanın doğru ve saygın olduğunu varsayıyorum.

Sanırım karışıklığımın çoğu dört ağaç terminolojisinin yanlış anlaşılmasından kaynaklanabilir. Bir "nokta" da genişlik / yükseklik parametrelerine sahip olduğunda neden boyutlar yerine sınırlar diyorlar? Bu bir konvansiyon / kısa el midir, yoksa tamamen farklı kavramlar mıdır?

Zaman ayırdığınız için teşekkürler!

Quadtrees genellikle dikdörtgenleri depolar ve alır. Nokta, genişlik ve yüksekliğin sıfır olduğu özel bir durumdur. Aşağıdaki mantık, kök düğümden başlayarak ağaçtaki yeni dikdörtgenleri bulmak için kullanılır:

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
    }
}

Dikdörtgenlerin herhangi bir derinlikte saklanabileceğini, yaprak dörtlü olması gerekmediğini unutmayın. Dikdörtgen sınırı kök düzeyinde tutarsa, kök dörtlü dikdörtgeni depolar.

Örneğin, kırmızı kare alma yöntemime girdiğim parametrelerin çizilmiş bir eşdeğeri. Bu kırmızı kare dört düğüme de yayıldığından, dört ağaçtaki her nesneyi döndürmesi gerektiğini düşünürüm! Ama olmuyor ve geri döndüklerini rasyonelleştirmekte zorlanıyorum.

Dört ağaç sorgulanırken, yalnızca sorgunun içerdiği dikdörtgenleri döndürür. Örneğin, kırmızı sorgu dikdörtgeni her alt dörtlü ile kesiştiği için 4 alt dörtlüün her birine daha ayrıntılı olarak bakılmaya zorlarsınız. Çocukların başka çocuğu olmadığı için, bu çocuk dörtlülerindeki dikdörtgenlerin her biri kırmızı dikdörtgenle karşılaştırılacaktır. Ağaçtaki dikdörtgenlerin hiçbiri kırmızı sorgu dikdörtgeniyle çarpışmadığından hiçbir şey döndürülmemelidir.

Sorgu alan (lar) ına kıyasla çok fazla nesneniz ve nesnelerin var olması için çok fazla alanınız olduğunda, quadtrees'in avantajlarını gerçekten görmeye başlıyorsunuz. Bu durumlarda, küçük bir sorgu alanı, dörtlü ağacın geniş parçalarını göz önüne alarak hızla ortadan kaldırabilir. Yalnızca sorgu dikdörtgeniyle kesişen dörtlülere daha ayrıntılı olarak bakılır.

DÜZENLE

Alım genellikle aşağıdaki gibi yapılır:

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;
}

Ancak kitaplığınızda, döndürdüğü dikdörtgenlerin sorguyla kesişip kesişmediğini kontrol etmiyor gibi görünüyor, bu yüzden bunu kendiniz eklemeniz gerekecek.