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+++ b/docs/reference/布尔算法调研.md
@@ -0,0 +1,253 @@
+# 全球布尔算法调研与借鉴
+
+> 布尔运算是几何引擎的核心。本文梳理全球主流算法，分析可借鉴之处。
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+## 一、布尔算法分类全景
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+```
+                        布尔算法
+                          │
+        ┌─────────────────┼─────────────────┐
+        │                 │                  │
+    B-Rep 布尔         网格布尔           体素布尔
+   (精确/拓扑)      (近似/三角面)      (离散/体素)
+        │                 │                  │
+   ┌────┴────┐      ┌────┴────┐        ┌────┴────┐
+  SSI法   分类法   BSP树法  射线法    SDF法   八叉树法
+  │        │        │        │         │        │
+Parasolid  ACIS    Cork   Manifold   VDE-SDF  OpenVDB
+  CGM    早期VDE   Carve  早期VDE
+```
+
+---
+
+## 二、B-Rep 布尔（精确法）
+
+### 2.1 SSI 法（Surface-Surface Intersection）
+
+**代表**: Parasolid、CGM
+
+```
+算法流程:
+1. 对每对面 (Face_A, Face_B)，计算曲面-曲面交线
+2. 用交线分割两个面 → 生成裁剪曲面片段
+3. 分类每个面片段（IN/OUT/ON）
+4. 缝合保留的面片段
+5. 拓扑验证 → 修复
+```
+
+| 优点 | 缺点 |
+|------|------|
+| 结果精确，保持NURBS精度 | SSI本身极难（数值不稳定） |
+| 布尔后仍是B-Rep，可继续编辑 | 退化情况多（共面/共线/切触） |
+| 工业标准做法 | 计算量大 |
+
+**借鉴点**:
+- SSI的退化分类体系：Parasolid 将退化分为7类（tangent contact / curve overlap / surface overlap / 高阶接触 / 边界接触 / 顶点接触 / 非流形接触），每类有专门处理路径
+- **VDE 当前**: SSI 只有基础退化检测，缺少分类体系 → **应借鉴**
+
+---
+
+### 2.2 分类法（Face Classification by Ray Casting）
+
+**代表**: ACIS、早期 VDE（centroid分类）
+
+```
+算法流程:
+1. 取每个面的中心点（centroid）
+2. 对对方体做射线投射
+3. 统计射线穿过面数 → 奇数=内部/偶数=外部
+4. 根据布尔类型保留/丢弃面
+5. 缝合
+```
+
+| 优点 | 缺点 |
+|------|------|
+| 实现简单 | 中心点在边界上时分类错误 |
+| 速度快 | 凹面/薄壁件容易误判 |
+| | 无交线信息，无法精确切割 |
+
+**借鉴点**:
+- ACIS 的改进：不是单点，而是**多点采样+投票**，降低误判率
+- **VDE 当前**: 单中心点分类 → **应改为多点采样**
+
+---
+
+### 2.3 精确算术法（Exact Arithmetic Boolean）
+
+**代表**: CGAL Nef Polyhedra、Cork
+
+```
+算法流程:
+1. 将所有几何转换为精确有理数（GMP/MPFR）
+2. 用精确算术计算所有交点
+3. 构造半边结构 → 分类 → 输出
+```
+
+| 优点 | 缺点 |
+|------|------|
+| 零浮点误差 | 极慢（100-1000x） |
+| 100%正确（数学意义上） | 仅支持多面体，不支持NURBS |
+
+**借鉴点**:
+- 不追求全精确，而是**自适应精度**：先用 double，检测到不确定时升到 GMP
+- **VDE 当前**: exact_predicates 已实现但未集成到布尔 → **应集成**
+
+---
+
+## 三、网格布尔（近似法）
+
+### 3.1 BSP 树法
+
+**代表**: Cork（已停）、Carve（已停）
+
+```
+算法流程:
+1. 对每个三角形构造半空间
+2. 用BSP树对所有三角形分类
+3. 根据布尔类型保留/丢弃
+```
+
+| 优点 | 缺点 |
+|------|------|
+| 实现优雅 | BSP树构建O(n²)最坏 |
+| 精确（对多边形） | 数值不稳定（共面三角形） |
+
+**借鉴点**:
+- 已过时，不推荐借鉴
+
+---
+
+### 3.2 射线投射法
+
+**代表**: Manifold、VDE mesh_boolean
+
+```
+算法流程:
+1. 两个网格 → 求所有三角形交线
+2. 分割三角形 → 生成子三角形
+3. 每个子三角形中心点 → 射线投射分类
+4. 保留/丢弃子三角形 → 输出网格
+```
+
+| 优点 | 缺点 |
+|------|------|
+| 实现直观 | 边界有锯齿 |
+| 适合3D打印 | 面数膨胀 |
+
+---
+
+### 3.3 Manifold 法 — 当前最先进的网格布尔
+
+**代表**: Manifold (Emmett Lalish, 2022)
+
+```
+核心创新: 符号距离 + 拓扑保证
+
+1. 使用 rational arithmetic（有理数）计算所有交点
+2. 使用 sweep-line 算法检测共面三角形
+3. 保证输出为 2-manifold（无悬边/无自交）
+4. 增量布尔（支持连续布尔操作）
+5. GPU 加速
+```
+
+| 借鉴点 | VDE 现状 |
+|--------|---------|
+| **2-manifold 保证** | 无 → 应借鉴 |
+| **增量布尔** | 无 → 可借鉴 |
+| **共面三角形处理** | 无特殊处理 → 应借鉴 |
+| **GPU加速** | 仅头部 → 可借鉴 |
+
+**为什么 Manifold 重要**: 它是当前唯一在网格布尔的**稳健性**上达到工业级的开源库。
+
+---
+
+## 四、体素布尔（离散法）
+
+### 4.1 SDF 法
+
+**代表**: VDE-SDF、OpenVDB
+
+```
+算法流程:
+1. 将B-Rep转换为SDF（符号距离场）
+2. 对SDF值做 min/max 操作 = 布尔运算
+3. Marching Cubes 提取等值面
+```
+
+| 优点 | 缺点 |
+|------|------|
+| 永不失败（数学保证） | 精度损失（离散化） |
+| 支持复杂CSG | 无法保持B-Rep拓扑 |
+| 天生并行 | 尖角/锐边被圆化 |
+
+**借鉴点**:
+- SDF 布尔可做**快速预览**，用户确认后再做精确布尔
+- OpenVDB 的**自适应体素**（远处大格子，近处小格子）→ 可借鉴
+
+---
+
+### 4.2 八叉树法
+
+**代表**: OpenVDB、MantaFlow
+
+```
+算法流程:
+1. 用八叉树离散化空间
+2. 标记每个体素为 IN/OUT/ON
+3. 提取边界体素 → 生成网格
+```
+
+**借鉴点**:
+- 自适应分辨率减少内存
+- 适合**大规模场景**（千万面级别）
+
+---
+
+## 五、各算法的退化/容错策略对比
+
+| 引擎 | 共面 | 切触 | 自交 | 薄壁 | 非流形 |
+|------|------|------|------|------|--------|
+| **Parasolid** | 容差分离 | 生成退化边 | auto-heal | 算法保证 | 不支持 |
+| **ACIS** | 面重分类 | 容差融合 | 跳过 | 特殊处理 | 有限支持 |
+| **Manifold** | 有理数精确 | sweep-line | 保证2-manifold | 薄壁=退化 | 不支持 |
+| **CGAL Nef** | 精确 | 精确 | 精确 | 理论上支持 | 支持 |
+| **VDE 当前** | 基础检测 | 基础检测 | heal尝试 | 未处理 | 不支持 |
+
+---
+
+## 六、VDE 布尔优化路线图
+
+### 短期（立即可做）
+
+| # | 借鉴来源 | 改进项 | 工作量 |
+|---|---------|--------|--------|
+| 1 | Parasolid | SSI退化7类分类 → 每类有专门处理路径 | 中 |
+| 2 | ACIS | 多点采样投票 替代 单中心点分类 | 小 |
+| 3 | Manifold | 共面三角形 sweep-line检测 | 中 |
+| 4 | VDE自身 | 集成 exact_predicates 到布尔分类 | 小 |
+
+### 中期
+
+| # | 借鉴来源 | 改进项 | 工作量 |
+|---|---------|--------|--------|
+| 5 | Manifold | 2-manifold 输出保证 | 大 |
+| 6 | Parasolid | 容差自适应：局部几何复杂度决定容差 | 中 |
+| 7 | OpenVDB | 自适应体素的SDF布尔预览 | 中 |
+
+### 长期
+
+| # | 借鉴来源 | 改进项 | 工作量 |
+|---|---------|--------|--------|
+| 8 | Manifold | 增量布尔（连续操作不退化） | 大 |
+| 9 | Parasolid | 布尔失败诊断+自动恢复流水线 | 大 |
+
+---
+
+## 七、一句话总结
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+> **布尔算法60年发展，工业级答案只有一个：SSI+自适应容差+退化分类。
+> VDE已有SSI雏形，缺的是Parasolid 35年积累的退化分类体系和容错策略。
+> Manifold 在网格布尔的2-manifold保证是近期最值得借鉴的创新。**