虚拟现实(VR)是一种高度逼真地模拟人在自然环境中视、听、动等行为的人机界面，它综合了计算机图形学、图像处理、传感技术、多媒体技术、网络技术等多门科学。三维实体建模技术和漫游技术都是虚拟现实的关键技术，而当前商业化的建模工具多用于构造规则模型，一些复杂的自然景观实体构件十分缺乏，并且成熟的虚拟场景漫游应用也比较少。本文正是在这种背景下设计并实现了一个基于野外场景建模及漫游的虚拟现实系统，并针对系统中的地形、树木的分形生成算法和浏览漫游引擎的关键技术进行了深入的研究。 本文首先介绍了虚拟现实技术现状，分析了构造自然景观实体库和大规模野外场景漫游系统的必要性以及进行头盔显示器(HMD)硬件开发的可行性，并介绍了实现软件系统的相关理论与技术；其次提出了集成实体构造、场景编辑表示、场景浏览漫游的总体设计方案，并对系统各组成部分进行了细致的分析，确定了系统构成以及各个模块子系统的功能。然后对各个子系统进行了详细设计，对相关的各项关键技术进行了详尽的阐述，在实现经典算法的基础上，对分形树木实体提出了存储递归模型及多级树木模型的方法，在场景组织上采用了“四叉树”和“实体—引用”模式，并提出了一种双视场立体图像的获得方法，还探讨了低成本头盔显示器的制作方法。 最后，本文给出了各子系统的实现结果，并进行了性能分析，结果表明分形实体具有较强的真实感，并且使用优化方法提高了漫游系统的速度，用HMD观察双视场图像立体效果令人满意。