形状（矩形）如何在四叉树中工作？

有人告诉我，四叉树是我的游戏的理想数据结构，但是我在理解形状在四叉树中的工作方式时遇到了麻烦。

我正在用JavaScript进行此操作，但我认为这些问题可能适用于任何语言的四叉树。

我想我最了解基本（x，y）点和点插入在四叉树中的工作原理，并且我可以在纸上做到这一点。

这是我尝试点的JSfiddle。

除了一个案例，我的分数测试按预期进行。

但是，当涉及矩形等形状时，我的困惑就开始了。当从具有形状的四叉树中检索时，它会检查形状的每个点以及它们落入哪些节点？当形状插入接受每个形状的（x，y，width，height）参数时，形状插入甚至如何工作？它是否使用起点的宽度/高度来计算其他角点，然后将其分配到适当的节点中？如果插入的形状跨越四个节点，该形状的数据是否保存到所有四个节点中？

当检索方法接受形状作为参数（x，y，width，height）时，实际上是怎么回事？是否首先查看形状要插入到哪个节点，然后检索这些节点的所有对象？

我有一个使用shape的JSfiddle，但是我对测试结果完全感到困惑。我正在收到重复的对象！

例如，红色方块等效于我输入到检索方法中的参数。我认为，由于这个红色正方形跨越了所有四个节点，因此它应该返回四叉树中的每个对象！但事实并非如此，而且我在合理化返回结果方面遇到了麻烦。目前，我还有许多其他测试已被注释掉，但是您可以取消注释并运行它们以查看更令人困惑的结果！

就像说，如果我想返回四叉树中的所有点，我该怎么做？使用形状的整个边界范围的检索方法？例如，retrieve（0，0，canvas.width，canvas.height）？

我正在使用的JavaScript QuadTree库已被其他各种来源引用，因此，我认为实际的实现是正确且信誉良好的。

我认为我的许多困惑可能源于对四叉树术语的误解。就像，为什么当“点”也具有width / height参数时，为什么用边界而不是尺寸？是约定俗成的问题还是它们的完全不同的概念？

谢谢你的时间！

四叉树通常存储和检索矩形。点是宽度和高度为零的特定情况。以下逻辑用于从根节点开始在树中查找新矩形的位置：

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
    }
}

请注意，矩形可以存储在任何深度，而不必是叶子四边形。如果矩形在根级别跨越边界，则四边形将存储该矩形。

例如，红色方块等效于我输入到检索方法中的参数。我认为，由于这个红色正方形跨越了所有四个节点，因此它应该返回四叉树中的每个对象！但事实并非如此，而且我在合理化返回结果方面遇到了麻烦。

查询四叉树时，它将仅返回查询所包含的矩形。在您的示例中，您将强制详细查看4个子四边形中的每一个，因为红色查询矩形与每个子四边形相交。由于子级没有其他子级，因此将这些子方格中的每个矩形与红色矩形进行比较。由于树中的矩形都不与红色查询矩形发生冲突，因此不应返回任何内容。

当您有很多对象，并且与查询区域相比，有很多空间可以容纳这些对象时，您才真正开始看到四叉树的好处。在这些情况下，较小的查询区域可以快速消除四叉树的大量块。只有与查询矩形相交的四边形才会被更详细地查看。

编辑

通常按照以下方式进行检索：

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;
}

但是，在您的库中，似乎没有检查返回的矩形是否与查询相交，因此您需要自己添加。