第一次听到“八叉」剽俩字，，，，，，不少人以为是某种武术招式或者麻将术语。。。。。。。但在推算机图形学和游戏开发圈子里，，，，，，八叉指的就是八叉树（Octree），，，，，，一个把三维空间切得明领略白的主题数据结构。。。。。。。它不像那些花哨的算法，，，，，，但险些所有跟3D沾边的底层技术，，，，，，背后都有它的影子。。。。。。。

先说最主题的道理，，，，，，其实一句话就能讲透

八叉树的逻辑出格朴素：把一个立方体空间，，，，，，横竖纵各切一刀，，，，，，均匀分成八个幼立方体。。。。。。。每个幼立方体再查抄一遍，，，，，，若是里面还有物体或者细节，，，，，，就持续切，，，，，，切成更幼的八个。。。。。。。就这样递归下去，，，，，，直到每个幼方块里的内容足够单一，，，，，，或者达到了设定的最幼尺寸。。。。。。。

这个过程就像你网购一个快递，，，，，，先拆大箱子，，，，，，里面有几个中盒子，，，，，，每个中盒子里又有几个幼盒子，，，，，，直到最后找到那个真正的宝贝。。。。。。。八叉树干的活就是这个，，，，，，只不外它处置的是三维空间。。。。。。。?

这样一来，，，，，，一个巨大的场景在法式眼里就不再是“一整块空荡荡的空间”，，，，，，而是一棵分层的树。。。。。。。树的根节点是整个世界，，，，，，往下每一层都是更精密的空间划分。。。。。。。？？？？？盏拇λ桓龇缪趴榫透谴忧傲，，，，，，有物体的处所层层细分，，，，，，直到细节齐全露出出来。。。。。。。

这种结构带来的益处立竿见影。。。。。。。好比游戏里要做碰撞检测，，，，，，角色挥剑？？？？？诚虻腥，，，，，，法式不用去查抄场景里所有上万个模型，，，，，，只必要顺着八叉树往下走：先看角色在哪个大区域，，，，，，再看那个区域里的八个幼区域，，，，，，锁定其中一两个有内容的，，，，，，最后精确到具体物体。。。。。。。推算量从几万次碰撞检测骤降到几十次，，，，，，效能就是这么拉开的。。。。。。。

这一步好多人搞错了，，，，，，八叉树和四叉树的区别

时时有人把八叉树和四叉树弄混，，，，，，其实就差一个维度。。。。。。。四叉树处置的是二维平面，，，，，，把平面分成四块，，，，，，再递归分下去，，，，，，常见于地图导航、2D游戏的地图治理。。。。。。。而八叉树天生就是为三维空间筹备的，，，，，，多了一个Z轴，，，，，，所以每个节点分出八个子节点。。。。。。。

举个例子，，，，，，你玩吃鸡游戏，，，，，，地图是立体的，，，，，，有山丘、楼房、地下室，，，，，，这时辰用四叉树就抓瞎了，，，，，，由于它只能处置平面信息。。。。。。。而八叉树能同时治理高度、宽度、深度，，，，，，楼房里每一层、每一个房间都能正确划分。。。。。。。所以3D游戏里场景治理、视线裁剪、物理碰撞，，，，，，根基都是八叉树的地皮。。。。。。。?

换个角度想想，，，，，，八叉树其实也在助GPU减负

现代3D游戏画面越来越精彩，，，，，，场景里动不动就是几百万个三角形。。。。。。。但你的显卡不成能一次把所有三角形都画出来，，，，，，它必要知路“玩家当前视角能看到哪些器材”。。。。。。。这时辰八叉树就派上大用场了。。。。。。。

引擎会先判断摄像机的视锥体（就是你能看到的那个锥形区域）和八叉树哪些节点订交，，，，，，那些齐全在视野表的节点直接跳过，，，，，，连看都不看。。。。。。。这就像你站在大街上，，，，，，只必要关切面前这条街上的店铺，，，，，，底子不用管三条街表的商场里摆了什么货。。。。。。。?

这种技术叫视锥剔除，，，，，，是八叉树最经典的利用之一。。。。。。。再加上层级细节优化，，，，，，远处的模型用低模，，，，，，靠近了才切换高模，，，，，，整个渲染流程流畅得飞起。。。。。。。你要是玩过那些盛开世界大作，，，，，，能维持60帧不变不掉，，，，，，八叉树在里面默默出了不少力。。。。。。。

在3D建模里，，，，，，八叉树也是个暗藏的硬核角色

除了游戏，，，，，，八叉树在3D建模软件里同样举足轻沉。。。。。。。你用雕镂工具捏一个角色，，，，，，或者用体素建模搭一个场景，，，，，，背后都是八叉树在治理那些立体的“幼方块”。。。。。。。出格是做地形编纂的时辰，，，，，，山体要挖个洞、填个坑，，，，，，八叉树能急剧定位到受影响的空间区域，，，，，，只更新部门数据，，，，，，不用整个场景沉新推算。。。。。。。

还有一点，，，，，，点云数据的处置也离不开八叉树。。。。。。。激光扫描仪扫出来的三维点云，，，，，，动辄上亿个点，，，，，，直接存储和查问会卡到疑惑人生。。。。。。。用八叉树组织起来，，，，，，每个节点存储地点空间领域内的点云信息，，，，，，无论是压缩、检索还是渲染，，，，，，效能都提升了好几个档次。。。。。。。?

另表，，，，，，八叉树在蹊径规划里也有利用，，，，，，好比机械人避障、无人机飞行路线规划。。。。。。。把周围环境用八叉树暗示成占据栅格，，，，，，机械人就能急剧判断哪些区域能够通过，，，，，，哪些区域有阻碍物，，，，，，从而规划出一条安全的路线。。。。。。。

说到底，，，，，，八叉树不是什么玄乎的深邃技术，，，，，，它的主题思想就是“分而治之”：把大问题不休拆成幼问题，，，，，，直到幼到能够直接解决。。。。。。。这种思路在推算机科学里无处不在，，，，，，而八叉树只不外是把这一理想用在了三维空间上。。。。。。。

下次你打开一个大型3D游戏，，，，，，或者用建模软件捏器材的时辰，，，，，，不妨想想那个把空间切了又切的结构。。。。。。。它像一个默默无闻的管家，，，，，，把整个三维世界打理得条理明显。。。。。。。你不必要记住它的代码实现，，，，，，但理解了它的思路，，，，，，再看那些复杂的3D技术，，，，，，好多蛊惑的处所就天然通了。。。。。。。