虚拟现实技术是利用计算机生成一种高逼真的模拟环境，通过多种传感器接口，使用户“沉浸”到该环境中，实现用户与该虚拟环境直接进行“交互”的技术。虚拟现实技术使人与计算机的交互方式更加自然，更加先进。目前，虚拟现实技术已经被广泛应用到科学可视化、飞行模拟、医学、CAD／CAM、教育娱乐等领域。 虚拟环境是虚拟现实技术的应用表现空间，是将各种技术集成到一起的可视化平台，人们通过虚拟环境来对虚拟世界进行感知和交互。如何针对具体的应用，构建一个三维的、高逼真的和具有好的交互性的虚拟环境系统是应用虚拟现实技术的一项重要课题。 本文从计算机图形学的角度出发，研究了各种真实感图形算法，另外考虑到在虚拟仿真中对图像绘制实时性的要求，研究了目前常用的实时绘制技术。应用方面，以构建虚拟城市环境为例子，基于OpenGL开发了虚拟城市漫游系统。以下是本文的主要研究内容： 1．计算机真实感图形的基本算法。所涉及到的主要算法有光照明模型、光线跟踪算法、辐射度算法、纹理映射技术等。 2．阴影效果对于增强三维场景的真实感有着非常重要的作用，本文研究和比较了各种阴影生产算法，重点讨论了目前生成阴影的两种主流算法——阴影映射算法和影域算法。 3．实时绘制技术。实时绘制技术的提出是为了兼顾计算机图形绘制时真实感和实时性这对基本矛盾，本文讨论的实时绘制技术包括基于图像的图形绘制技术，LOD技术和实时消隐技术等。 4．实践方面，提出了模块化的设计框架，开发了虚拟城市漫游系统，并且把前面研究的相关理论应用到系统中，例如纹理反走样技术、LOD技术等。 5．单靠OpenGL提供的绘图函数不能有效地完成虚拟城市的几何建模任务，本文开发了三维建模软件MultiGen Creator与OpenGL的图形接口，加快了建模的速度。 最后，总结了本文的研究内容和系统开发工作，提出进一步要完善的地方，为后续的研究开发工作提供参考。