随着计算机图形学与计算机硬件的飞速发展,基于间接光照渲染出的图像无法满足人们对真实感图片的追求,对基于全局光照的光线追踪的实时性要求越来越高。包围体层次结构是光线追踪中加速结构的一个重要研究方向,借助包围体层次结构能够有效减少光线求交时间,提高渲染速度。针对传统的包围体层次结构构建速度慢、质量低的问题,提出了一种基于局部密度聚类的包围体层次结构构建方法,该方法分为片元局部密度计算、横向迭代聚类和纵向优化三个步骤。片元密度计算过程中,利用莫顿码对场景片元进行空间排序,使用局部搜索策略近似计算得到片元密度;在横向迭代聚类的初次聚类过程中,选取密度大的片元作为聚类中心,通过聚类的方式在包围体层次结构的高层对独立分散的场景对象进行分割,尽可能减少高层包围盒之间的重叠区域,提高遍历效率,之后通过中间迭代聚类步骤构建出K叉结构树;在纵向优化部分,利用自底向上的凝聚聚类方法结合表面积启发式代价函数进一步优化质量,构造出K叉树的中间节点,得到最终的包围体层次结构。实验结果显示,基于局部密度聚类构建的包围体层次结构在保证构建速度的同时,提高了构建质量。在遍历速度上较已有方法提升了8%,重叠度降低11%,能够提高光线追踪的渲染速度。