虚拟现实是一个由用户在计算机上创建的、可进行交互的虚拟世界；它主要是通过对真实世界的模拟或对未知世界的构想生成。而通过虚拟现实技术生成的三维真实感地形图能够逼真地反映外部真实世界，相对于传统的纸制地形图和线划地图，具有可视化程度高、存储和查询方便、可实时生成等优点，在诸多领域都具有广泛的应用价值。 结合教育部春晖计划——“基于网格的喀斯特地区数字博物馆基础研究”，针对当前三维地形地貌可视化的研究现状与难题，本文提出基于真实数据的山体、流体生成算法，开发出大规模地形的三维漫游系统，并分别给出相应的性能评估与测试，具体内容如下：。 (1) 采用四叉树结构组织地形数据并生成山体。 该算法的关键是采用视点和起伏状况相结合来决定地形细节程度，同时该算法还通过顶点渐变技术来光滑不同分辨率地形间的转化，并解决了模型转换时的图像跳跃缺陷。 (2) 采用八叉树结构实现三维地形可视化。 该算法一方面利用大小不同的节点实现三维图像在模拟精度和生成速度上的平衡；另一方面，利用视觉剪裁、帧间相关性、视点相关的层次细节等技术进一步加速图像生成，从而满足大规模地形数据漫游的实时要求。 在上述两种算法基础上，利用Visual C++6.0和OpenGL，结合混合纹理映射、阴影渲染技术，实现对自然地形效果的仿真模拟，生成具有真实感的大规模三维地形场景，最后加入用户运动中的碰撞检测，实现并达到实时交互的漫游要求。 (3) 采用粒子系统对不规则自然现象进行动态仿真。 算法中充分考虑瀑布等不规则自然现象的特点，针对其特点采用粒子系统进行动态仿真，提出了基于层次细节技术和粒子系统的三维瀑布绘制和漫游方法。该方法还适用于模拟其他不规则的自然现象(如雨、雪、云等)。 (4) 采用二维波方程实现流体与漂浮物体的动态交互式仿真。 该算法在二维波方程基础上，提出使用中心差分近似来模拟真实的流体表面波动。该算法简单、有效，每个点仅通过几个算术运算就能实现流体水平运动仿真，避免了二维波方程中的大量计算。在分析刚体模型的基础上，该算法进一步分析了基于物理的浮力与阻力模型，实现了流体的飞溅和漂浮的浮力对象与振荡水面间的动态交互。上述算法能模拟地貌中与流体相关的多种场景，如水面、熔岩等，大幅度提高三维场景的真实度。