大规模自然场景建模与绘制技术,在虚拟现实、三维GIS及娱乐业等领域有着广泛的应用。随着应用的不断扩展和深入,人们对地形的规模、场景精度及交互性能等提出越来越高的要求。由于传统地形生成算法对于生成大规模三维地形存在效率低、不能编辑的缺点,为了满足虚拟三维场景的应用需求,本文研究并实现了对大规模可编辑场景建模的几项关键技术:海量数字高程模型数据(DEM)的管理和调度、大规模三维可编辑地形的几何模型构建、地形等高线的自动提取。主要研究内容包括：　　 ⑴对建立虚拟场景所需的DEM数据,设计了管理模型和搜索策略。DEM数据的物理结构应用了分块组织策略和图像金字塔模型,在此基础上,建立了DEM数据的逻辑结构:四叉树索引,并实现了高效的搜索算法。这是生成虚拟地形的基础和依据。　　 ⑵根据DEM数据构建地形的三角格网。在动态载入DEM数据的基础上,依据传统的CLOD思想,提出一种新的地形生成算法,此算法能实时缝补地形裂缝,渲染出沉浸感强、与真实地貌相关的三维虚拟地形。与传统的地形生成算法相比,此算法在实时性和沉浸感方面效果更好。为了让虚拟地形具备可编辑功能,实现了对DEM数据的修改并实时反映地形格网的变化,这是在可编辑性上,对传统地形生成算法的改进。　　 ⑶根据Voronoi图和Delaunay三角剖分的性质,提出一种实现共面点集的曲线重建算法,以此获得了虚拟场景中等高线的自动生成功能。这有助于在三维GIS系统的虚拟场景中,对地形的等高线进行自动提取和标识。