Раскройте, пожалуйста, суть вокселей.

Использование вокселей это такая идея призванная заменить модель вычислений в моделируемой системе (трехмерной сцене и. т. д.).
Обычно вычисляемая система (сцена) разбивается на треугольники и расчеты ведутся уже с ними. Основные расчеты это вычисления расстояний и нормалей такие расчеты требуют вычислений парочки тригонометрических функций (sin, cos) а эти функции довольно затратные для компьютера.

Идея использования вокселей в том чтобы избавится от тригонометрических вычислений заменяя их простым обращением к памяти (массиву с данными) и арифметикой для взаимодействия.
Обычно воксели реализуются как трех мерный массив где каждый элемент массива является отдельным вокселем по этому и используют аналогию с пиксельными рисунками где каждая точки является пикселем и расположена в своем двухмерном массиве.

Такой подход имеет как свои плюсы так и минусы.
Основной плюс вокселей это многократное ускорении расчетов и на порядки больший уровень детализации. Основные минусы это потребление памяти и то что воксели не являются трехмерными объектами т. е. их нельзя перемещать вращать и масштабировать по этому почти всегда используют комбинированные подходы где сами массивы вокселей являются отдельными трехмерными объектами а воксели внутри таких объектов являются сетками.

Все верно, воксель это трехмерный пиксель и никакого отношения к полигонам он не имеет, НО в некоторых случаях, для визуализации вокселей, они могут конвертироваться в полигоны, но только для отображения на экране, в самой структуре воксельного файла никаких полигонов нет.

по сути да, воксель описывается тремя координатами, это пиксель в 3д.
кубы используют для уменьшения вычислений: был у нас условный куб 100х100 = 10000 вокселей. для каждого из 10000 вокселей хранить координаты и векторы, рассчитывать физику и пр. заменяем такие кубы на полигональные кубы-воксели - и вот уже на несколько порядков меньше вычислений.

Раскрываю суть:

Это неделимая единица трехмерного пространства. Чем же ей еще быть кроме как кубиком!