Есть два препятствия, с которыми вам нужно столкнуться, чтобы добиться такого же качества, как на изображении, первое - художественное, а второе - техническое (память, обработка). Сначала я предполагаю, что вы уже решили свою художественную проблему, вы можете создавать модели, искусство, шейдеры и т. Д. (Частично, потому что я не могу ответить на художественные проблемы).
Основная техническая проблема заключается в том, что при вокселизации тех моделей, которые вы создали с высокой степенью детализации, вы получите огромное количество крошечных вокселей. Обработка и рендеринг огромного количества вокселей не тривиальны. Ответ на это называется Sparse Voxel Octrees
SVO даст вам возможность рендерить высокодетализированные модели без обработки всех вокселей, но только видимых. Обратите внимание, что для рендеринга SVO вам нужно будет использовать приведение лучей, а не обычную технику растеризации.
Подробнее о SVO в этой статье
Вот с открытым исходным кодом с реализацией лицензии BSD SVO https://code.google.com/p/efficient-sparse-voxel-octrees/
Вот видео, которое объясняет рендеринг полигонов и SVO (плюсы и минусы).