三维场景的创建与可视化一直以来都是包括测绘学科在内的多个学科的研究热点,并且广泛应用于规划、建筑、数字城市、文化遗产保护等相关领域。将TLi DAR(地面激光雷达)用于场景数据采集,利用点云数据作为三维场景创建的基础数据,可以充分发挥三维激光扫描技术速度快、精度高等诸多方面的优势。但是三维激光扫描技术出现较晚,点云处理、建模等方面的技术尚不成熟。通过对精细化建模的研究,提出了基于TLi DAR云数据的特征进行建模,结合Direct X三维图形渲染引擎进行可视化程序设计的方法,并详细介绍了具体实施的工程技术流程。该方法能够使三维激光扫描的技术优势充分发挥,同时也验证了将三维激光扫描技术运用到三维场景领域的可行性。本文首先介绍了基于TLi DAR三维场景的理论和技术,然后详细介绍了三维场景构建与可视化的完整工程技术流程,这一流程主要包括数据的获取和处理、三维场景模型的构建、三维场景的可视化三个阶段。数据的获取和处理包括外业数据采集和内业数据处理。在外业数据采集时,需要现场踏勘后,结合工程具体要求制定出外业数据采集的详细方案。不同的现场状况要不同技术特点的扫描仪配合使用,根据方案设计进行控制网、测站、标靶的布设。在内业数据处理时,重点研究了三维激光点云数据去噪、配准和缩减三个重要步骤的方法和原理;通过利用点云处理专业处理软件,最终得到目标场景全区域的完整点云数据模型。在二维地形图的绘制时,本文提出了对点云地面数据进行去除地物、精简处理,在Auto CAD中进行地形图绘制的方法。该方法能简单有效地绘制二维地形图,这是三维场景模型构建的基础。三维场景模型构建时,以建筑构件为单位进行模型构建,顾及到古建筑与现代建筑的差异,将建筑模型分为古建筑模型和现代建筑模型。针对两类模型的结构特点,古建筑以台基、墙体、大木结构、屋顶等为几何构件,现代建筑则以体块、台基、门、窗为几何构件进行建模。三维场景中对常见附属设施、景观等采用三维符号方式进行表达。在三维场景的可视化阶段,本文采用Direct X 11作为图形渲染引擎,利用HLSL(计算着色器语言)进行GPU编程。设计了一个相机实现了视点位置和姿态的控制,将三维模型以OBJ的格式进行读取和显示,加以天空盒,构成完整的三维场景。实现了三维场景漫游、模型属性查询、点云与场景模型结合显示等功能。根据上述原理和方法,总结了一套基于TLi DAR的三维场景创建与可视化的工程技术流程,并用于故宫太和门广场和北京建筑大学大兴校区两个工程实例,进一步验证了基于TLi DAR的三维场景创建与可视化运用于实际工程的可行性。