在自然環境和計算模型中，許多物件和現象只能用三維體資料場表示，和傳統的計算機圖形學相比，物件體不再是用幾何曲面或曲線表示的三維實體，而是以體素(voxel)作為基本造型單元．對於每一體素，不僅其表面而且其內部都包含了物件資訊，這是僅用曲線或曲面等幾何造型方法所無法表示的。體繪製的目的就在於提供一種基於體素的繪製技術，它有別於傳統的基於面的繪製，能顯示出物件體的豐富的內部細節。
體繪製的乙個特點就在於放棄了傳統圖形學中體由麵構造的這一約束，採用體繪製光照模型直接從三維資料場中繪製出各類物理量的分布情況。體繪製由於直接研究光線通過體資料場時與體素的相互關係，無需構造中間面，體素中的許多細節資訊得以保留，結果的保真性大為提高。從結果影象的質量上講，體繪製要優於面繪製．但從互動性能和演算法效率上講，至少在目前的硬體平台上，面繪製還是要優於體繪製的．
體光照模型是進行體繪製的基礎．當光線穿過體素與光線遇到一曲面時，會發生不同的光學現象．前者如光線穿過雲層會發生吸收、散射等現象，後者如光線射到桌面上，有漫射、反射、透射等現象．不同的物理背景決定了體光照強度的計算與面光照強度的計算有著不同的模型和方法。體光照模型就是研究光線穿過體素時的光強變化，將光線穿過體素時的物理現象用數學模型來描述．在目前的體繪製中，採用得較多的有源-衰減模型、變密度發射模型和材料分類及組合模型。
體光照模型提供了體資料中各資料點光照強度的計算方法，體繪製方法提供的是二維結果影象的生成方法。首先根據資料點值對每一資料點賦以不透明度值和顏色值；再根據各資料點所在點的梯度及光照模型計算出各資料點的光照強度，然後將投射到影象平面中同一象素點的各資料點的半透明度和顏色值綜合在一起，形成最終的結果影象。根據不同的繪製次序，體繪製方法目前主要分兩類：
以影象空間為序的體繪製演算法——光線跟蹤
以影象空間為序的繪製演算法是從螢幕上的每一象素點出發，根據設定的視點方向，發出一條射線，這條射線穿過三維資料場的體素矩陣，沿這條射線選擇k個等距取樣點，由距離某一取樣點最近的8個體素的顏色值及不透明度值做三維線性插值，求出該取樣點的不透明度值及顏色值。在求出該條射線上所有取樣點的顏色值及不透明度值以後，可以採用由後到前或由前到後的兩種不同的方法將每一取樣點的顏色及不透明度進行組合，從而計算出螢幕上該象素點處的顏色值。
光線跟蹤的主要步驟：
for 每條光線 do
for 每個與光線相交的體素 do
計算該體素對影象空間對應象素的貢獻
該類演算法首先根據每個資料點的函式值計算該點的不透明度及顏色值，然後根據給定的視平面和觀察方向，將每個資料點的座標由物件空間變換到影象空間。再根據選定的光照模型，計算出每個資料點處的光照強度．然後根據選定的重構核函式計算出從三維資料點光照強度到二維影象空間的對映關係，得出每個資料點所影響的二維象素的範圍及對其中每個象素點的光照強度的貢獻．最後將不同的資料點對同一象素點的貢獻加以合成．
單元投影法的主要步驟：
for 每一體素或單元 do
for 該體素在視平面投影區域內的每一象素 do
計算象素點獲得的光照強度
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