三维地形可视化在战场环境仿真、娱乐与游戏、地形漫游、道路选线、土地规划、地理信息系统等众多领域有着广泛的应用,近来越来越受到人们的关注 三维地形的可视化是地理信息系统(GIS)、数字摄影测量(DP)和遥感系统(RS)的重要研究内容,其中高度真实感三维图形的绘制是计算机图形学(CG)的重要研究内容。随着计算机科学、计算机图形学以及现代数学理论的不断发展和创新,以虚拟显示(VR)、科学计算可视化(SV)为突出代表的一些崭新的研究方向正吸引着越来越多的研究者。作为自然界最复杂的景物——地形而言,地形三维可视化的理论和算法是众多学科领域共同面临的难题,也只能通过多门学科理论和技术的融合,才能在解决地形三维可视化问题上找到突破口。 本文总结了数字地形模型建模的基本原理与方法,包括规则格网地形模型、不规则三角网地形模型的建模。对三维图形计算机显示的基本原理进行了讨论,详细介绍了坐标系变换、投影变换和明暗处理及光照模型的基本原理。在分析OpenGL操作原理的基础上,对三维地形的真实表达进行了研究,并在总结了前人研究结果的基础上,建立了三维地形可视化系统TVisual。最后还对基于分形理论模拟地形的原理方法进行了研究和实践。