Bounding Volume Hierarchy

释义 Definition

Bounding Volume Hierarchy（BVH，包围体层次结构）：一种常用于计算机图形学与物理/碰撞检测的加速数据结构。它把场景中的几何体（如三角形、网格或物体）用一层层“包围体”（常见为AABB轴对齐包围盒）分组组织成树形层次，以便在射线求交、可见性判断、碰撞检测等查询中快速排除大量不相关对象，从而显著提升性能。（在不同语境下也可泛指“加速结构”的一种。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈbaʊndɪŋ ˈvɒljuːm ˈhaɪərɑːrki/

例句 Examples

We built a bounding volume hierarchy to speed up ray tracing.
我们构建了一个包围体层次结构来加速光线追踪。

By refitting the bounding volume hierarchy each frame, the renderer can handle animated meshes while keeping intersection tests efficient.
通过每帧对包围体层次结构进行重拟合（refit），渲染器可以在处理动画网格的同时保持求交测试的高效性。

词源 Etymology

该术语由三部分构成：bounding（“界定/包围的”）+ volume（“体积/空间范围”）+ hierarchy（“层次结构/分层体系”）。它直观描述了核心思想：用一系列能“包住”几何体的简单体积，并按层次（树结构）组织，从外到内逐步缩小搜索范围。BVH作为术语在现代光线追踪与实时渲染文献中广泛使用，尤其在加速射线与几何体相交测试方面。

相关词 Related Words

• Acceleration Structure
• AABB
• Bounding Box
• Broad-Phase Collision
• KD-Tree
• Octree
• Ray Tracing
• Spatial Partitioning

文学与著作中的用例 Literary Works

• Physically Based Rendering: From Theory to Implementation（《基于物理的渲染》）——讨论BVH等加速结构在路径追踪中的构建与遍历。
• Real-Time Rendering（《实时渲染》）——在实时图形管线与加速结构章节中涉及BVH及相关空间数据结构。
• Ray Tracing Gems（《光线追踪宝典/珍藏》系列）——多篇章节以BVH为核心，涵盖构建、遍历、优化与工程实践。
• Intel Embree Documentation（Embree光线追踪内核文档）——详细说明以BVH为基础的高性能求交流程与实现策略。