随着“数字地球”、“数字城市”概念的蓬勃发展，对于城市场景中的建筑物进行大规模三维重建技术的成本、速度、精度、通用性以及交互的复杂度都有了更高的要求，在综合现有的基于草图、基于图像、基于语法规则的过程式建模等技术的基础上，本文提出了一种结合以上三种技术手段的城市场景快速三维建模框架结构，并实现了框架中的图像预处理及虚拟显示功能。本文的主要工作包括：　　 1．研究了基于三维扫描、草图、图像和过程式建模方法的途径和方法，提出了一种结合基于草图、图像以及过程式建模特点的、基于图像的建筑物快速重建技术，设计了可行的系统框架。明确了建筑物风格的分类以及建筑物风格数据库的构建方式，提出了以基于图像的简单草图提取方法来提取建筑物的轮廓，对于建筑物表面的基本形状分割以及拓扑结构分析进行了论述，随之提出了利用简单几何体的对称性或平行性来重构被遮挡部分的思路。　　 2．提出了一种基于软件的非侵入式的几何矫正方法，通过简单的交互来矫正曲面幕布投影的形变。对于基于OpenGL的应用程序，截取其对OpenGL应用程序接口函数（特别是“SwapBuffer”）的调用，在截取的函数中实现矫正算法。以此来替代昂贵的硬件设备，增强显示效果的沉浸感，消减系统实现的成本并提高其通用性。　　 3．提出一个基于软件的非侵入式系统，对于基于OpenGL的应用程序，将原始画面以帧为单位，以左、右眼为新的视点交替做投影，并将投影结果相应输出成像到观察者的左、右眼，借助于液晶光阀眼镜或其它辅助设备获取双目立体视觉显示效果。创建新的底层图形动态库替代原动态链接库，以截取OpenGL API函数，通过重写某些OpenGL API函数以非侵入式的、无需获知应用程序源代码的方式来修改投影矩阵和渲染流程，并可手动设置焦距与瞳距，以配合不同的观察者和其使用的辅助设施。　　 本文给出了相关实验的实施细节及结果，实验结果证明了方法的有效性。