Imagine um mundo baseado em cubos (como Minecraft, Trove ou Cube World), onde tudo é composto de cubos de tamanho idêntico e todos os cubos são do mesmo tipo .
O objetivo é representar o mundo com o menor número de caixas retangulares (mesclando cubos, mas mantendo a forma convexa (também conhecida como forma de caixa retangular)). Meu algoritmo consegue isso, mas seu desempenho é muito lento para o objetivo a que se destina. Existem algoritmos mais rápidos?
O código pseudo-C # para o meu algoritmo é basicamente:
struct Coordinate { int x,y,z; }; //<-- integer based grid
HashSet<Coordinate> world; // <-- contains all the cubes
//width, height, and length represent how many cubes it spans
struct RectangularBox { Coordinate coord; int width,height,length; }
void Begin()
{
List<RectangularBox> fewestBoxes = new List<RectangularBox>();
while(world.Count > 0)
{
RectangularBox currentLargest = ExtractLargest();
fewestBoxes.Add(currentLargest);
world.RemoveRange(currentLargest.ContainedCubes());
}
//done; `fewestBoxes` contains the fewest rectangular boxes needed.
}
private RectangularBox ExtractLargest()
{
RectangularBox largestBox = new RectangularBox();
foreach (Coordinate origin in world)
{
RectangularBox box = FindMaximumSpan(origin);
if (box.CalculateVolume() >= largestBox.CalculateVolume())
largestBox = box;
}
return largestBox;
}
private RectangularBox FindMaximumSpan(Coordinate origin)
{
int maxX, maxY,maxZ;
while (world.Contains(origin.Offset(maxX, 0, 0))) maxX++;
while (world.Contains(origin.Offset(0, maxY, 0))) maxY++;
while (world.Contains(origin.Offset(0, 0, maxZ))) maxZ++;
RectangularBox largestBox;
for (int extentX = 0; extentX <= maxX; extentX++)
for (int extentY = 0; extentY <= maxY; extentY++)
for (int extentZ = 0; extentZ <= maxZ; extentZ++)
{
int lengthX = extentX + 1;
int lengthY = extentY + 1;
int lengthZ = extentZ + 1;
if (BoxIsFilledWithCubes(origin, lengthX, lengthY, lengthZ))
{
int totalVolume = lengthX * lengthY * lengthZ;
if (totalVolume >= largestBox.ComputeVolume())
largestBox = new RectangularBox(origin, lengthX, lengthY, lengthZ);
}
else
break;
}
return largestBox;
}
private bool BoxIsFilledWithCubes(Coordinate coord,
int lengthX, int lengthY, int lengthZ)
{
for (int gX = 0; gX < lengthX; gX++)
for (int gY = 0; gY < lengthY; gY++)
for (int gZ = 0; gZ < lengthZ; gZ++)
if (!world.Contains(coord.Offset(gX, gY, gZ)))
return false;
return true;
}
Essencialmente, para cada bloco do mundo, ele primeiro descobre quantos blocos contíguos existem em cada uma das três dimensões positivas (+ X, + Y, + Z). E então meio que preenche esse volume e verifica qual é o maior preenchimento que não está faltando nenhum bloco.
Atualização: Como parecia sugerir que isso era para o mecanismo de renderização de um jogo, só quero esclarecer que isso não é para o mecanismo de renderização de um jogo; é para um conversor de arquivos; sem GUI.