三维地形生成技术是虚拟现实领域中的重点研究方向,其主要应用于虚拟战场环境仿真、城市景观规划、虚拟旅游、飞行模拟器训练及3D游戏等众多领域。随着航空航天、卫星遥感技术的快速发展,地形数据的采样精度越来越高,数字高程数据和纹理数据量成倍增长,则大规模地形的实时绘制成为研究的难点问题。为了使渲染的地形更具有真实感和沉浸感,三维地形渲染仍然是一个值得深入研究的课题。本文取得如下研究成果:1.研究基于地形分块的动态调度和实时预取方案,针对大规模的DEM数据集,采用分块化的策略进行组织和管理;然后,根据当前视点的位置和运动方向,计算各个地形块的优先级,采用动态调度的方法把地形块动态调入内存,这种方法能够有效地提高内存的利用率。2.研究基于GPU的地形块并行简化算法。由于各个地形块的简化具有弱相关性,本文提出基于OpenCL的利用GPU并行简化地形块算法,采用四叉树和标记矩阵相结合的数据结构构建LOD模型,可有效降低地形块内裂缝消除的难度。3.研究基于GPU的地形块并行渲染方案。在地形块渲染之前,消除地形块内的裂缝,并把需要绘制的顶点批量送往OpenGL渲染流水线实现地形块的并行渲染。4.实现基于OpenCL的CPU-GPU协同处理的三维地形实时渲染系统。通过上述研究内容,本文最后实现了CPU-GPU协同处理的三维地形可视化系统,并对系统性能进行测试。本系统能够充分发挥CPU和GPU各自的优势,极大的降低CPU的工作负载,帧率稳定在90帧/秒左右,获得较高的渲染帧率和较好的渲染效果。