随着军队信息化程度的不断提高,各种武器装备、通信系统、指挥控制系统、情报处理系统都向数字化方式转变,指挥员将面对全方位、多兵种、复杂环境下的高科技战争。如何处理大量战场信息,给指挥员提供可靠、有用的战场信息,帮助指挥员进行正确、有效的决策,成为取得战场优势的关键。从信息优势转化为决策优势进而提高战斗力,就需要海战场态势可视化技术。海战场三维态势可视化为指挥决策提供了形象、直观、丰富的战场信息,指挥员可以根据海战场态势的发展情况及时调整作战计划并为海战模拟训练与海战战况评估提供可视化的支持。本文在国内外相关研究发展现状的基础上,借鉴已有的研究成果,对已有的战场三维态势可视化方法进行了比较,总结了其各自的优缺点。提出在当前的技术条件和应用需求情况下,应综合利用二维态势和三维态势的可视化方法来表达军事态势信息。本文分析了海战场三维态势的重要元素有海战场环境、三维目标,并研究了它们的特点及其三维表现形式,主要从以下两个方面进行了深入的研究。对海战场环境进行可视化设计,重点研究了地形可视化和战场特效可视化的方法。针对地形可视化,本文分析了数字高程图的建模方法,采用了针对大区域地形进行数字高程图文件格式转换、分页存储、动态组织调度数据、纹理映射的方法,增强了三维地形显示的真实性。研究了基于视点的地形场景漫游方法,提高了地形场景的真实感、沉浸感。针对战场特效可视化,研究了碰撞检测技术,提出了基于射线体的动态检测方法,采用粒子系统模拟发生碰撞后的战场特效。对三维目标进行可视化设计,研究了三维目标分类、建模、模型文件存储及其导入方法。提出了描述自由度模型的方法,增强了三维模型局部与整体的细节描述,分析了便于图形绘制程序读取的文件格式。研究了海战场环境中三维目标的地理坐标变换、与地形匹配的方法。研究了三维目标运动控制方法,分析了简单的三维目标运动模型和控制三维目标运动的人机交互机制。本文提出了一套新的海战场三维态势可视化的总体框架。该框架高效组织了地形文件、纹理数据、三维目标模型描述文件、三维目标模型文件,提供了与三维目标数据库交互访问的接口,并对各种数据进行了合理调度,实现了数据描述与图形显示分离,支持人机交互命令的控制,对研发基于海战场三维态势的各种应用系统具有一定的借鉴和指导意义。