地貌学是一门研究地球表面的形态特征、成因、分布及其演变规律的学科,具有较强的感知性、实践性和综合性,但现场实验环境受制于时空动态上的局限性,无法深入获取情景式学习效果。基于现场实验支撑条件建设互补,搭建“虚实结合”的综合、协作式地理实验环境,本文依据地貌学中的教学目标和实验需求,以台湾海峡为例,对如何将末次盛冰期以来台湾海峡地貌演变过程从静态描述到三维动态模拟、从结果研究到过程复原展开深入研究,最后基于游戏引擎Unity 3D设计台湾海峡地貌演变虚拟仿真实验系统。研究视角从针对“台湾海峡地貌演变”中的地理认知转向针对发生在“虚拟环境”中的各种情景,将其复杂的、模糊的、多样的地理空间、地理过程和地理机理纳入到虚拟时空参考框架中进行可视化表达和分析,由此引申出3个关键研究技术:（1）海底地形三维可视化方法研究。本文结合S-57标准电子海图数据中提取的水深点、等深线以及海岸线数据,对比不同的海底地形插值方法,选择插值效果较好、插值精度相对较高的融合大陆边的克里金法生成台湾海峡海底数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）用于水深点补充,并结合GIS技术,在Unity 3D中实现结合等深线和最小标准差准则对Delaunay三角剖分算法中传统逐点内插算法的优化,构建台湾海峡真实海底地形。（2）三维海面实时逼真渲染。运用基于海洋统计模型的快速傅立叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）算法构建三维海面动态网格,并结合Computer Shader并行处理实现对FFT算法的加速。同时,运用Unity Shader技术对三维海面的反射、折射以及菲涅尔效应等光学效果进行渲染,并实现海面泡沫、褶皱等效果,进一步提高台湾海峡三维海面的真实感。（3）末次盛冰期以来台湾海峡地貌演变过程模拟。本文基于沉积学方法,利用海平面标志物和钻孔数据拟合末次盛冰期以来台湾海峡海平面变化曲线,并将所得结果导入Unity 3D中,实现末次盛冰期以来台湾海峡地貌演变过程的动态模拟,揭示海陆变迁以及古海岸线的空间展布。本文充分结合地理学专业的特色,运用多学科理论技术,突出地理对象与地理过程的综合观测和分析,设计的台湾海峡地貌演变虚拟仿真实验系统为培养高校地理学本科生提供新的保障与平台。