面模型与体模型是计算机图形学中最主要的两种物体表示方式。与面模型相比，体模型不仅描述物体表面，更刻画物体内部属性，因而理论上具有更强通用性。然而，现有的体模型表示表达能力有限，不能很好表达物体内部不同尺度的复杂细节，并存在建模困难、存储开销大以及绘制效率低等问题，极大限制了体模型在实际问题中的应用。 针对这一问题对真实世界物体进行的分析发现，物体在一定尺度上总可以看作由一些不同材质的区域组成：区域内部材质属性变化相对平缓，区域之间的边界处属性则不连续跳变，这种区域划分构成物体独有的结构特征。根据这一基本思想，本书研究并提出了一种新的多尺度体模型表达和其相应的建模、绘制、存储算法，并将其扩展到头发的建模与表达中。