体素
将 3D 空间划分为规则网格时的最小单元 (体积元素)。是像素的 3D 等价物，用于医学影像、3D 建模和游戏中离散表示空间数据。
体素 (Voxel，"volume element" 的缩写) 是将空间等间隔划分的规则 3D 网格中的单个立方体单元。正如像素是 2D 图像的最小单元，体素是 3D 体积的最小单元。每个体素可存储密度、颜色、材质类型或占据概率等属性。
体素分辨率由网格细分决定。256x256x256 的体素网格包含约 1670 万个单元。提高分辨率可改善表示精度，但内存消耗呈立方增长 (分辨率翻倍需要 8 倍内存)。为解决这一问题，广泛采用基于八叉树 (仅在存在细节的地方递归细分) 的稀疏表示。
- 医学影像：CT 和 MRI 体积数据本质上是基于体素的，堆叠的 2D 切片形成 3D 网格。每个体素存储组织密度 (CT 值以 Hounsfield 单位表示)，支持 3D 渲染、器官分割和手术规划
- 点云体素化：将不规则点云转换为规则体素网格。体素网格滤波器将每个体素内的所有点替换为其质心，在保持空间结构的同时均匀减少数据量
- 深度学习：3D 卷积网络 (3D CNN) 直接处理体素化输入。VoxNet 在 32x32x32 网格上执行 3D 物体识别。在神经辐射场 (NeRF) 中，体素网格存储预计算的辐射值以将渲染从数小时加速到实时
在游戏领域，Minecraft 普及了基于体素的世界构建。工业应用包括建筑 BIM (建筑信息模型)、地质建模和计算流体动力学。除八叉树外，基于哈希的稀疏体素结构和神经隐式表示是提高内存效率同时保持高保真 3D 表示的活跃研究方向。