【游戏课】技术片段之——BSP树在游戏中的应用

来源：互联网发布：北大青鸟c语言教程编辑：程序博客网时间：2024/05/22 19:27

BSP树是一种场景绘制中的几何剖分技术，能在深度排序、碰撞检测、绘制、节点裁剪和潜在可见集的计算中，大大加速三维场景的漫游。

BSP树的根节点就是整个场景，每个节点所代表的区域被平面分成两部分，一部分是平面一侧的子节点，另一部分是平面另一侧的区域的子节点。子节点一直向下递归，直到空间内部没有多边形或者剖分的深度达到指定的数值时才停止。此时，叶节点代表了场景几何分布的凸区域。

对于大的游戏场景，首先对物体建立包围体结构，然后以包围体为单位建立场景的BSP树，用以加速BSP树的构建。从剖分面的选择上看，BSP树的类型有3种，一是均匀剖分，二是平行坐标轴剖分，三是任意平面剖分。室内游戏中通常选择平行坐标轴的剖分，因为墙壁是完美的剖分面。

BSP树的遍历有两种方式，广度优先（无需考虑相机位置）和深度优先。代码如下：

#include <cstdlib>class Polygon{};class Plane{};class Point{    float x;    float y;    float z;};bool left(Point camera, Plane p){    //return true;}void Process(Polygon* data){}class BSPTreeNode{public:    BSPTreeNode *leftchild;    BSPTreeNode *rightchild;    Polygon *Data;    Plane splitPlane;};class BSPTree{public:    BSPTreeNode* RootNode;};//BFS traversalvoid TraverseBSPTreeBFS(BSPTreeNode* bsptree){    if (bsptree != NULL){        TraverseBSPTreeBFS(bsptree->leftchild);        Process(bsptree->Data);        TraverseBSPTreeBFS(bsptree->rightchild);    }}//DFS tranversalvoid TraverseBSPTreeDFS(Point camera, BSPTreeNode* bsptree){    if (bsptree != NULL){        if (left(camera, bsptree->splitPlane)){            // camera is to left of split plane            TraverseBSPTreeDFS(camera, bsptree->rightchild);            TraverseBSPTreeDFS(camera, bsptree->leftchild);            Process(bsptree->Data);        }        else{            // camera is to right of split plane            TraverseBSPTreeDFS(camera, bsptree->leftchild);            TraverseBSPTreeDFS(camera, bsptree->rightchild);            Process(bsptree->Data);        }    }}int main(){    return 0;}

BSP树完美解决了画家算法无法处理多边形遮挡嵌套的问题。但是缺点在于不适合处理动态场景，并且构造BSP树花费的时间太长，只能以预处理方式进行。而且剖切的时候增加了多边形个数。

这篇文章介绍了具体的细节，个人感觉很有参考价值。

3D游戏中的场景管理（八叉树和BSP树简介）

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