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在所有的针对空间数据的三维渲染方法中,体绘制由于具备绘制精度高、可动态展现数据的内部结构等优势而成为了最重要的三维渲染方法之一。由于体绘制对硬件性能的要求较高,所以主要应用在客户端程序内。然而,随着计算机硬件性能的不断进步和网页浏览器功能的不断拓展,目前已经有了比较成熟的技术基础来将一些以体绘制为代表的高级三维渲染技术在浏览器应用中实现。整体而言基于Web GL的体绘制算法整体实现流程是与在Open GL平台实现是有很多的区别和不同的,并且针对网页浏览器的性能和显示效果优化也是值得探讨的。本文面向三维雷达回波数据显示的需求,着力于解决如何使体绘制流畅运行在浏览器平台还有如何将三维雷达回波数据在地球载体上有效、精准的展示的问题。本文的研究是基于Web GL的空间数据的体绘制的算法实现与优化,并深入的研究了针对体绘制显示效果的优化方法和地球可视化平台的底层设计。具体的研究内容和创新点有:1)研究和实现了基于Web GL的实时光线投射体绘制算法。对使用Web GL实现光线投射算法给出了具体的实现方案。探讨了针对Web GL版本特性的体绘制算法流程中需要注意的关键点。在之后通过实验,证明了在Web平台上实现光线投射算法的可行性。并对算法的性能和复杂度给出了分析。2)从提高雷达回波数据的体绘制结果在三维地球比例的显示效果的易用性和准确性出发。提出了一个基于体数据分块形变算法的体绘制显示效果优化方案。并且给出了分块形变算法的实现流程。然后通过实验分析了这种方法对绘制效果的优势和劣势。3)以提高性能和显示效果为出发点提出了球形载体体绘制方案。并针对球形载体体绘制采样步数过多的问题提出了优化方案,即空域跳过加八叉树无效体素剔除方案。并且提出了一种利用八叉树直接建立体素紧致包围盒的算法方案。通过实验分析,该方法能够显著的提高绘制性能和显示效果。4)从本文的研究工作的需求出发,本文研究并实现了基于Web GL的地球可视化平台。并对平台的底层搭建、整个平台的设计方案和设计流程进行了详细说明。并且对平台的核心功能的实现给出了具体的流程。最后介绍了在Web平台将平台的具体绘制功能从渲染流程中脱离并模块化的实现方案。本文从Web GL出发去实现体绘制算法,设计、实现并优化了针对三维雷达回波数据的体绘制算法的整体流程,为体绘制在浏览器平台的应用提供了参考和思路。