三维图形技术是虚拟现实、实时仿真以及交互三维设计等许多重要应用的关键技术。由于三维图形技术涉及到许多算法和专业知识，要快速的开发三维应用程序是有一定困难的，因此三维引擎(三维程序核心)的研究就有很大的意义。三维引擎封装了底层操作，提供程序开发人员一个简易清晰的程序框架，可以极大的提高应用程序开发的效率。本文通过一个三维引擎的具体实现，研究了三维程序开发的一些关键技术，着重研究了多细节层次(LOD)模型，并将其应用到三维程序的场景漫游中，取得了很好的效果。 本文的主要论述了以下几个方面的内容： 1．三维引擎总体结构的研究与总结 三维引擎是三维应用程序开发的基础和核心。经过研究，本文对三维程序开发中经常使用的技术和常用功能进行了分析和总结，并且采用面向对象技术的思想对三维引擎的总体结构进行了描述，同时对主要的功能模块进行了划分。 2．层次细节(LOD)模型的研究 计算机图形硬件并不能满足大规模复杂场景的绘制要求，所以如何简化三维场景就成为本文研究的重点。经过研究比较，层次细节模型符合人的视觉特点、能在图像质量和绘制速度之间较好的平衡，因此本文对层次细节模型进行了深入研究，并采用它作为三维引擎中简化场景的主要技术。 3．视点相关的多分辨率地形简化算法 本文对当前主流的层次细节地形模型进行了研究比较，在此基础上提出了一个视点相关的多分辨率地形简化方法，详细论述了算法要解决的问题、碰到的难点以及具体的实现过程。最后给出了实验结果，证明了算法的有效。 4．简单三维引擎的设计实现 本文使用OpenGL和Visual C++6.0开发了一个简单的三维引擎，能够实现三维场景的实时生成和漫游。引擎使用了本文提出的视点相关的LOD简化算法，以提高三维场景的生成速度，同时使用了细节贴图、天空体、植物模拟等技术提高场景的真实感效果。该系统从实践方面证明了本文的研究工作是有效可行的。