空间散列和四叉树的2D空间分区替代方案

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我一直在尝试在游戏中实现空间分区算法，但是空间散列和四叉树都不是我想要的。

我的级别大小不应该有限制（只有Int32限制）。我需要一个不需要“水平宽度”和“水平高度”的空间分区算法。

我有许多移动的物理对象。我需要算法足够快以支持500多个对象。

还有其他选择吗？

c# collision-detection physics tree

— 罗密欧
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动态树

Box2D是由经验丰富的物理/游戏程序员设计的经过良好优化的引擎。最初，Box2D使用的哈希网格要求高度和宽度固定。

当Erin升级到更好的广相算法时，他选择了Nathanael Presson的btDbvt。这是Bullet Physics使用的主要阶段。Erin修改并优化了2d算法。

您可以在Box2D手册（第4.11节，或搜索“动态树”）中阅读最高级别的概述。

这是in 代码文档中的一个例外（考虑到它不是公共API的一部分，所以非常好）。

受Nathanael Presson的btDbvt启发，动态AABB树处于宽相状态。动态树将数据排列在二叉树中，以加速诸如体积查询和射线投射之类的查询。叶子是带有AABB的代理。在树中，我们通过b2_fatAABBFactor扩展代理AABB，以使代理AABB大于客户端对象。这允许客户端对象少量移动而不会触发树更新。

节点是可合并和可重定位的，因此我们使用节点索引而不是指针。

我对动态树算法的理解是这样的。动态树是经典avl二叉树和四叉树之间的交叉。最终效果是四叉树，该四叉树仅将每个节点分成两半，并且分割线不是固定的（两半的大小不像四叉树一样）。AVL之所以出现，是因为具有动态拆分的四边形可以退化为一个列表（O（n）查找速度）。AVL用于重新平衡子树，以确保O lg（N）查找速度。

最好的代码是MIT，因此可以随意复制/派生/无耻窃取/等等。

— 密码
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看起来...复杂！我会看一下。有人建议我使用“扫描和修剪”或“分类和扫描”技术，但我找不到有关C＃或.NET实现的任何信息。我找到了一个c ++示例，但它很混乱，而且没有用（无论如何，我还是试图实现它）。您认为SAP实施起来会更容易吗？是否有.NET实现？

— 罗密欧

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这与在Gamedev上询问的类似问题非常接近，但是由于您关注性能而不是文件存储，也许我的回答对您会有更多用处。为了完整起见，我将在此处包括大部分内容，但是如果您想对其进行深入研究，原始答案会提供更多的深度。

我遇到了类似的问题，并决定创建自己的结构来处理数据。它松散地基于四叉树，但是在所有方向上都具有无限的（至少与Int一样大）可扩展性。它旨在处理从中心点扩展的基于网格的数据，就像现在的Minecraft一样。它在内存中节省空间，而且速度非常快。

我的代码可以在这里找到。该代码是完整的，经过测试的（单元测试和负载测试），并且经过了优化。但是，内部工作方式还没有得到很好的记录，但是所有公共方法都可以使用。如果有人决定尝试，请随时向我提出问题或评论。

— dlras2
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当使用相对较少（小于几千个）的小物体（大多数物体的大小不足以与许多其他物体发生碰撞）时，我发现一个简单的轴向排列的包围盒（AABB）的x顺序列表有效很不错。我只是将对象放入列表中，然后在移动对象后的每一帧中，按x值对列表进行快速排序，然后一次遍历列表以检查AABB邻近度。对于每个对象，我都将其与列表中前面的对象进行比较，直到到达列表的末尾或超出x范围的对象为止。也就是说，它的左边缘的x值>被测试对象的右边缘的x值。它基本上将空间动态地划分为有时重叠的，AABB-x宽度大小的切片。它'

— 沙威
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也许您正在寻找r树算法。

我在静态几何体上确实工作得很好，但是您也可以通过在新位置移除和添加对象来将其用于移动对象。

— 懒散
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我尝试了C＃实现，并且“在新位置删除和添加对象”时性能太差了。

— 罗密欧

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我决定使用固定的2D网格。

我已经制作了两个视频，深入解释了我如何实现它们，并且当前的实现在我的GitHub页面上可用：https : //github.com/SuperV1234/SSVSCollision

http://www.youtube.com/watch?v=7HY_SqqaoL4

http://www.youtube.com/watch?v=vYB37BDtHuQ

— 罗密欧
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