随着计算机图形学的飞速发展,虚拟现实、数字博物馆、数字城市、逆向工程等领域对实物精确建模的需求不断扩大,而三维激光扫描技术以其速度快,精度高,不受实体表面复杂度影响等特点,在上述领域具有不可替代的作用,充分体现出其技术先进性和强大的生命力。在各关键技术的发展过程中,研究热点多集中在三维几何信息的提取与表面重建方面,却较少考虑纹理特征。对于需要体现模型表面特征、甚至要求具有照片级真实感的应用,实现具有视觉真实感的纹理映射技术尤为重要。本文提出了真实感纹理映射中存在的问题,并根据纹理映射原理、光照理论等给出解决方案,主要工作如下:(1)从实验室现有条件出发,探讨了基于三维激光扫描仪(LMS)进行实体三维重建的相关原理和技术,进而提出纹理映射中由于纹理图象的光照差异而影响最终模型真实感的问题;(2)为对纹理图象进行光照一致性调整,研究了光照模型和光照一致性技术,提出了全局自动纹理重建算法,对室内及和室外不存在建筑物互相遮挡的情况有较好的效果。对于室外大规模场景,提出了一种改进的基于模型的纹理重建算法。并对实验结果进行了分析;(3)为将重建的三维模型应用于其他场景中,对光线跟踪及其加速算法进行了研究和分析,设计了光线跟踪程序模拟遮挡和真实感渲染效果,并将该算法应用于纹理模型的真实感渲染。上述算法均在VC++平台下结合OpenGL进行了实现,并以本实验室的三维激光扫描设备采集实验数据,对算法进行了实验。实验结果表明,通过对纹理图像光照的重建,可得到的纹理模型具有更高的真实感,并且可将该模型置于新的光照环境下进行渲染,取得较好的视觉效果。