大规模地形场景的显示是地理信息系统、军事仿真以及三维游戏等系统实现可视化模块的研究难点。近年来卫星技术、遥感技术的飞速发展,三维地形的数字高程数据、纹理数据量与日俱增,依照特定的交互指令以高帧速率进行地形动态绘制已经成为大规模三维地形漫游系统的基本要求。因此,设计一系列合理的场景数据的存储管理、动态调度算法、以及场景管理算法成为关键。本论文针对上述关键问题,实现了一个大规模三维地形场景漫游与交互系统,并实现了基本的三维空间漫游功能,包括键盘漫游、鼠标操控等。主要取得了以下研究成果:1.在分析大规模场景渲染绘制及大规模三维地形数据组织管理方法的基础上,本论文提出组织地形和纹理数据的合理分块结构;将单个地形分块以基于四叉树的金字塔层次结构进行组织来充分发挥GPU的性能,提高绘制效率;2.基于该数据结构和地形数据动态调度思想,实现了一系列地形分块与多级LOD相结合的地形实时绘制算法;3.在剖析了地形粗糙度和观察视点相互关系的基础上,设计并实现了一种科学、合理的地形节点评价系统;实现了基于四叉树结构的三角网剖分算法,消除了不同分辨率节点邻接处的裂缝;4.在研究了目前地形绘制主流方向的前提下,并结合GPU的特性,实现了基于GPU的三维地形绘制算法,并将这种算法应用到实践检验,结果显示基于GPU的地形算法能够充分利用GPU的计算能力,大大降低了在显存和内存之间传输的地形数据量,有效地改善了CPU和GPU之间的并行处理能力,增加了每秒可绘制的三角形总数,提高了渲染效率。通过实验表明,在确保地形真实感的前提下,以上关键技术的应用可以提高三维地形显示的画面质量和显示时的帧速率。