Was ist ein Octree?
Ein Octree ist eine digitale Baumstruktur, mit der vor allem für die Spieleindustrie dreidimensionale (3D) und polygonale Kreationen erstellt werden. In der Octree-Struktur hat jeder interne Knoten entweder keine oder acht untergeordnete Knoten - nichts dazwischen - und jeder untergeordnete Knoten kann Farbinformationen für das Rot-Blau-Grün-Farbprofil (RGB) speichern. Die gesamte Struktur beginnt als ein Würfel, und leere interne Würfel werden für Kollisionsinformationen verwendet. Diese Struktur ist sehr speichereffizient, da in jedem untergeordneten Element eine relativ kleine Datenmenge gespeichert ist und die Größe des Baums begrenzt werden kann.
Wenn ein Modell für ein Videospiel erstellt wird, muss es über Textur- und Farbinformationen verfügen und mit anderen Modellen kollidieren können. Eine der in dieser Branche verwendeten Strukturen ist das Octree. Dieser Name wird manchmal als Oktobaum bezeichnet und bezeichnet die Bedeutung der Nummer acht in dieser Baumstruktur. Wie beim Erstellen von Baumstrukturen verfügt der Octree über übergeordnete und untergeordnete Knoten. Im Gegensatz zu anderen Bäumen ist die Anzahl der untergeordneten Knoten, die vom übergeordneten Knoten erstellt werden können, sehr gering.
Jedes übergeordnete Element kann entweder acht oder keine Knoten enthalten. Beide Würfeltypen sind wichtig für die Erstellung eines vollständig gerenderten Modells. Die intensivsten Würfel sind die mit acht Knoten. Jeder interne Knoten enthält Farb- und Texturinformationen, sodass das Modell ein komplexes Erscheinungsbild haben kann. Wenn das Modell beispielsweise ein Baum ist, muss jeder der internen Knoten eine braune Farbe für den Stamm und Schattierungsinformationen enthalten, um eine realistische Textur zu erstellen.
Während die Würfel mit acht Knoten für einen Octree wichtig sind, sind die leeren Würfel genauso wichtig. Die gesamte Struktur beginnt als ein großer leerer Würfel, den andere kleinere Würfel bewohnen können. Dieser Würfel wird zusammen mit anderen leeren Würfeln hauptsächlich für Kollisionsinformationen verwendet. Wenn ein Modell beispielsweise auf dieses Modell stößt, weisen die leeren Würfel das Modell darauf hin, dass es nicht vorrücken kann, da es eine Kollision erzeugt.
Das Erstellen eines richtigen Modells mit einem Octree ist sehr aufwendig und es werden viele Informationen in das Modell eingegeben, aber die Struktur selbst nutzt den Speicher sehr effizient. Ein Grund dafür ist, dass es zwar viel Codierung gibt, die Informationen jedoch nur Farb- und Texturinformationen sind und daher eher klein. Ein weiterer Grund ist, dass der Baum über verschiedene Ebenen verfügt, in denen nicht benötigte Daten gespeichert sind, und dass der Speicher, wenn er beschnitten wird, noch weiter verkleinert werden kann.