有向距离场（Signed Distance Field,SDF）是表示空间中任意一点到指定几何体表面最近距离的标量场,它用距离值表示空间位置信息,同时用符号来表示方向,这样一来可以明确地表明当前点和给定目标几何体的相对位置关系。随着计算机图形处理器硬件的快速发展,人们更加追求绘制高真实度、高质量的画面效果,场景也愈加庞大和复杂,这对现有的渲染技术不断提出新的挑战,有向距离场就是其中之一,因此研究一种能够适用于大场景或复杂场景,并且在时间和正确率之间能够取得平衡的有向距离场构建算法便十分重要。基于光线投射的有向距离场快速构建算法在优化光线投射的动态距离计算、自适应距离采样算法、光线投射模型的动态误差控制三个方面展开研究。首先优化了光线投射的动态距离计算,使得每条光线根据当前的有向距离场数值动态改变发射长度,从而降低光线投射的时间成本。其次,本文给出了一种光线投射模型的动态误差控制方法,提供了一种在指定误差情况下可以动态调整光线发射数量的方法。最后,本文给出了一种根据索引来自适应距离采样算法,当光线与三角面相交后能够更加准确的计算点到三角面的距离值。综合以上三点进行算法设计与实现,在Crytek Sponza实验场景中进行验证,并与现有方法进行多角度对比。最后实验结果表明,基于光线投射的有向距离场快速构建算法在保证计算正确率的情况下可以有效提升运行效率,能够稳健、快速的构建有向距离场,满足大场景、复杂场景的渲染需求,在有向距离场相关领域具有一定的应用意义。