虚拟现实技术是近几年来国内外科技界关注的一个热点，它是利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境，通过自然交互方式使用传感设备与之相互作用的新技术。基于图像的绘制(Image-Based Rendering，IBR)技术是虚拟现实的一个分支，以一组取自真实场景的图像作为输入，经过一定的计算处理，合成新视点图像。基于图像的绘制技术是传统图形学和计算机视觉的有机组合。画中游TIP(Tour Into the Picture)技术是IBR的一种实现方法，由Horry等人在1997年提出。TIP技术以单幅图像作为输入，以透视原理为基础，主要面向具有几何灭点特征的场景，可以简便地从一幅二维图像实现三维的漫游。 本文详细介绍了有关于基于相对深度计算的TIP方法研究和应用。在实践TIP方法以及TIP与全景图融合的过程中，平滑而自然地过渡TIP模型和全景图片至关重要，这就要求能够计算TIP模型和全景图的相对位置和尺寸，并进行合并。通过研究和实验，我们提出了一种简单有效的基于相对深度计算的TIP方法。 本文的主要贡献在于，提出了相对深度的概念，即模型到图像平面的距离。对于普遍的单灭点场景，从蜘蛛网格中提取有关二维信息，确定视点位置，并进行相对深度计算，从而得到各种模型位置和尺寸信息，以此为基础进行建模。在此基础上，将源图像进行重投影得到新的平面纹理，映射到TIP模型之后形成新视点视图。提出了改进的画中游TIP流程，将过程中的三条主线：模型结构、模型数据、纹理信息分别进行处理，形成了明确完整的流程。 在简单场景的基础上，本文提出了在复杂场景中应用该技术的多种延伸。对于双灭点图像，突破了前人的假设限制，提出了类似于单灭点的普遍化的相对深度计算方法。另外，也提出了斜坡的相对深度计算方法。同时，对于各种综合场景，尝试了用不同的基于图像绘制方法的综合应用，包括全景图与TIP、复杂场景基于特征线的多场景融合、跃平面TIP等情况的研究。 在理论研究的基础上，设计实现了两套虚拟漫游系统：灵隐寺虚拟景观漫游系统和胡雪岩故居漫游系统。用基于图像绘制的方法表现了两处景区多个景点的不同特色，给了用户感受历史文化的现实的沉浸感。该系统提供了人性化的人机界面，简化了操作过程，得到了良好的应用效果。