随着地质勘探技术要求的不断提高,地质研究有向深部、复杂和三维化发展趋势。其中地质体的真三维可视化有重要作用,其是以地质勘探数据为基础数据,通过计算机技术和计算机图形学的理论和方法,真实地再现地质体(如地层、岩层等)的三维构造和空间形态,方便人们开展地质体空间特征与内部属性特征的相关分析,为地质勘探工程提供决策支持的一门新兴的学科领域。本文全面系统的研究了三维地质建模的理论方法,然后研究了常见地质资料的现状,提出了基于稀疏钻孔采样点的一种快速建模方法,其中主要提出了纵向和横向的双向虚拟钻孔理论,建模过程中还涉及到地层划分和面向各向异性地质的插值的研究与应用。本文还研究了复杂地质建模并提出了地层交叉重构方法和基于统计的突变地质构造判别。模型构建的最后环节使用交叉检验和异构数据法验证了模型的构建质量。最后基于VTK,结合MATLAB中组织的模型数据设计了对应模型的可视化实现并提供一个工程实例供参考研究,包括详细的钻孔数据库的构建。