3D渲染引擎设计者面临的最大问题之一是可见性计算：只必须绘制可见的墙壁和物体，并且必须以正确的顺序绘制它们（应该在远处的墙壁前面绘制近墙） 。 更重要的是，对于游戏等应用程序来说，开发能够快速渲染场景的算法非常重要。 因此，现在存在多种解决可见性计算问题的方法。
二进制空间分区 (BSP) 是一种可用于大大加快 3D 渲染中可见性计算速度的技术。 它已被多款著名游戏使用，例如《Doom》和《Quake》。
- Map --- 这是指正在渲染的区域：在游戏中，这是游戏地图或关卡。
- Viewpoint------我们渲染的视角
- Field of View --- 视野，从视点的位置和角度可见的地图区域
使用 Doom 使用的二维地图示例来解释该系统。 然而，BSP 可以轻松扩展到 3 维（或更多？）------代替 2 维线，可以使用 3 维平面等。
1、预先计算
在渲染地图之前，我们必须对其执行大量计算。 然而，一旦执行这些计算，其结果就可以多次使用。 这是 BSP 的优点之一------一旦执行了计算，就不需要再次执行，除非地图发生更改。 BSP 只允许"静态"地图，或者不移动的地图。 如果地图有任何移动部分，那么它们必须单独渲染。
必须做的是将地图划分为凸多边形。 凸多边形是所有内角都小于或等于180度的多边形。 例如，以下形状是凸多边形：
然而，以下形状不是凸形的：
如果地图被认为是一个非凸多边形，我们可以通过在其上画一条分界线将其分成两个子多边形。 例如，考虑以下地图：
将这个多边形一分为二时，我们创建了两个"子多边形"。 这种划分可以用一个简单的树来表示：
现在可以递归地划分两个子多边形中的每一个。 每个分支都会为树产生一个新的"分支"。 递归一直持续到地图被划分为凸多边形，即树的"叶子"。
出于显而易见的原因，如果可能的话，希望保持树"平衡"：也就是说，保持树两侧的高度大致相等。
2、渲染
使用 BSP 树的渲染也是使用递归算法完成的。 最常见的方法是从根节点（树的顶部）开始并递归地向下工作。 这就是为什么需要保持树平衡：这减少了递归的数量。 递归到大深度可能会显着减慢渲染速度。
可见性排序系统的核心在于渲染函数递归的顺序。 也就是说，给定节点的左子树还是右子树是否先渲染。 对于任何特定节点，都有一条分界线，将其分为两个子节点。 如果这条线延伸到无穷远，我们渲染的视点可以被认为是在"左"或"右"侧。 视点所在的一侧决定首先渲染哪个子节点。
请注意，实际上有两种执行渲染的方式：
- 从后到前
在从后到前的渲染器中，首先渲染远处的墙壁，并被较近的墙壁遮挡。 这是上图中使用的系统。 从后到前渲染的缺点之一是过度绘制 - 绘制的部分墙壁被较近的墙壁遮挡而看不到。 这是不必要的开销。
- 从前到后
从前到后渲染器以相反的方式工作：首先渲染较近的墙壁，然后将较远的墙壁剪裁到已绘制的墙壁上。 因为它没有过度绘制，所以几乎所有实用的 BSP 渲染器都使用从前到后的方法。
因此，简单的从后到前渲染器的一些示例伪代码将是：
function render(node)
{
if this node is a leaf
{
draw this node to the screen
}
else
{
determine which side of the dividing line the viewpoint is
if it is on the left side
{
render(right subnode)
render(left subnode)
}
else
{
render(left subnode)
render(right subnode)
}
}
}bsp 树的主要缺点是整个地图必须是静态的（不可移动）------如果其中一部分移动，则必须重建整个树。 克服这个问题的一种方法是将静态和移动部分分开，并分别渲染它们。
3、BSP 树的其他用途
除了可见性排序之外，BSP 树还有许多其他用途。 其中之一是，以分层方式划分地图（例如这样）允许将地图的大部分排除在渲染过程之外 - 如果所有特定节点都在视点的视野之外，则该节点可以从渲染中丢弃。 这是加速渲染引擎的快速有效的方法。
这棵树还可以用于许多其他效果，例如阴影。