随着卫星与遥感技术的发展,地形数据的分辨率越来越高,导致地形数据规模越来越大,海量数据的存储、传输、调度以及处理都为实时渲染带来了困难,基于CPU的地形渲染已经不能满足应用的要求。本文研究一种基于GPU的大规模地形快速渲染技术。该技术主要从纹理图像的调度与渲染、三维网格模型的构建两方面入手,适当地把原来CPU的工作转移到GPU中去,充分利用了GPU这一强大的计算工具。在纹理图像的调度与渲染方面提出了基于GPU的大规模地形纹理调度与渲染机制。并在分析GPU并行计算的优缺点的基础上,提出了一套基于小波变换和矢量量化的图像压缩算法,然后通过GPU直接编程单独完成了该压缩方法的解压部分,这是基于GPU的大规模地形纹理调度与渲染的核心。实验结果表明基于GPU的大规模地形纹理调度与渲染技术应用于大面积三维地形仿真中,可以有效提高实时渲染效果。在三维网格模型的构建中,主要解决的问题集中在数字高程数据的简化方面。首先提出了基于小波分析的高程数据的简化与多分辨率表示方法,然后通过GPU直接编程来实现小波变换与反变换。实验证明在变换速度上,GPU比CPU具有明显优势,保证了基于小波分析的高程数据的简化方法能够付诸实施,并且得到了比较满意的效果。最后实现了一个基于GPU的大规模地形快速渲染原型系统,并完成了两个实验。实验结果证明了基于GPU的大规模地形渲染技术可以有效提高渲染速度,效果良好。