Lua实现四叉树(QuadTree)类与测试场景实例_lua 实现 quardtree-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/axelboss/article/details/128385087

本文介绍了四叉树的数据结构及其在二维空间资料分析中的应用，由Raphael Finkel和J.L. Bentley于1974年提出。在游戏开发中，四叉树常用于大地图资源管理和粒子碰撞检测。作者分享了用Lua实现的QuadTree类，并在Unity的Lua层编写了测试Demo，包括四叉树边界绘制和粒子碰撞检测两个测试场景。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

四叉树是一种树状数据结构，在每一个节点上会有四个子区块。四叉树常应用于二维空间资料的分析与分类。
它将资料区分成为四个象限。资料范围可以是方形或矩形或其他任意形状。这种数据结构是由拉斐尔·芬科尔(Raphael Finkel) 与 J.
L. Bentley 在1974年发展出来。类似的资料分割方法也称为 Q-tree。所有的四叉树法有共同之特点:
1.可分解成为各自的区块
2.每个区块都有节点容量。当节点达到最大容量时，节点分裂
3.树状数据结构依造四叉树法加以区分

以上定义描述引用于wiki链接(四叉树定义)，在游戏开发中主要用于大地图资源逻辑管理，粒子碰撞检测等，引入四叉树/八叉树用于二维/三维的空间管理。下面是我用Lua实现的QuadTree类。

local QuadTree = Class("QuadTree")

local Dir = {
   
    LeftBottom = 0,     -- 00
    LeftTop = 1,        -- 01
    RightBottom = 2,    -- 10
    RightTop = 3,       -- 11
}

-- centre_x, centre_y, width, height为最大layout
-- capacity为每个节点最多容纳的点容量
local function __init(self, centre_x, centre_y, width, height, capacity)
    self.centre_x = centre_x
    self.centre_y = centre_y
    self.width = width
    self.height = height
    
    -- 存放transList
    self.transList = {
   }
    -- 最大容纳trans数量
    self.capacity = capacity

    -- 是否已被拆分
    self.divided = false
    -- 子节点
    self.children = {
   }
end

local function __delete(self)
    if self.children and not table.empty(self.children) then
        for _, childrenNode in pairs(self.children) do
            childrenNode:Delete()
        end
    end
    self.children = nil
    self.transList = nil