在3D游戏特别是网络在线游戏中,室外大场景渲染是一块非常重要的内容,它也是3D图形引擎的核心。它是图形学和图像处理理论最直接的应用,其涉及的技术还可以应用于其它领域,比如虚拟现实、3D GIS、数据可视化等,其重要性不容置疑。随着硬件的不断发展,行业对渲染场景的规模和真实感提出了更高的要求。本文对地形渲染中网格的简化进行了深入研究。充分比较了实时优化自适应网格(ROAM)算法、基于四叉树的LOD(levels of Details)算法、几何多重映射(GeoMipMap)算法的优劣。为了使地形绘制算法更好适应现代图形卡的硬件架构,达到CPU和GPU的均匀负载,本文提出一种基于GeoMipMap的地形绘制优化算法。该算法利用线性插值的方法改善了几何多重映射算法中由于网格分辨率变化引起的图像突变,用查找表的方式生成分块的网格顶点数据,进一步减轻CPU的工作量,并且通过把顶点数据保存在显存中,避免了大数据量在内存和显存间频繁传输。经实验数据证明,优化后的算法绘制速度得到极大提高,并且分辨率不同的网格间过渡自然,图像质量得以提高。为了解决超大场景的渲染问题,本文对游戏场景的数据加载方式进行了探讨,提出了一种基于内存缓冲池的动态数据加载方案。此外,本文对室外场景中涉及的空间管理和面片剔除、裁剪技术进行了讨论。详细描述了四叉树管理和基于包围球的视锥体裁剪等方法。在场景真实感渲染技术上主要涉及用多纹理混合模拟融合性地表,用光照贴图表现地形的静态光照,用交叉平面模拟花草,树和天空的渲染以及雾的特效。