地形信息的可视化在地理信息系统、仿真系统、虚拟现实系统和三维游戏等领域中占有十分重要的地位。随着遥感技术、卫星技术以及计算机技术的快速发展,人们希望能够观察到更广阔更真实的地形,对地形的实时绘制提出了更高的要求。本文着重研究大规模地形多分辨率模型算法,主要工作如下: ●介绍了大规模地形实时可视化的应用背景。指出了提高其绘制效率的关键在于设计出与场景规模基本不相关或弱相关的绘制算法。并且指出了三条提高绘制效率的途径:可见面判别算法、层次细节技术以及基于图像的绘制技术。总结了目前这一领域已有文献中所提出的若干技术路线。 ●叙述了层次细节技术的特征和类别,以及涉及到的一系列相关问题。探讨了层次细节技术在大规模地形绘制中的应用——地形多分辨率模型,列举和讨论了有代表性的一系列算法。 ●提出了一个大规模地形数据实时绘制系统。该系统融合了地形多分辨率模型和视域剔除快速算法。提出了一种新的地形多分辨率模型实时生成算法,该算法通过保守地估计简化后的近似网格的模型空间误差在屏幕空间的投影值,选取恰当的分辨率,在降低模型几何复杂度的同时保证了简化模型的精度,并且在计算和存储上均十分有效。通过视域四棱锥在x-z平面的投影三角形扫描算法,实现了快速视域剔除。此外该系统还可以融合三角形条带化、几何过渡、纹理多重映射等一系列方法,使得地形绘制的效率和质量更高。 ●应用C++和OpenGL,开发了原型系统。在PC平台上,对较大规模的真实地形数据进行了试验。试验结果证明本文提出的可视化系统是高效的,能够进行大规模地形的实时可视化。