三维地形及瀑布绘制技术是虚拟现实、地理信息系统、仿真系统等领域中关键技术之一。本文研究了虚拟现实技术和三维场景绘制技术的发展史以及现状,同时详细介绍了实时绘制三维图形的相关技术及开发工具。其主要的研究工作如下：(1)给出了水流运动模型优化的瀑布实时绘制方法在已有雾化水力学特性及瀑布雾化形成机理的基础上,对瀑布水流运动的物理模型进行进一步的优化,然后采用基于粒子系统的瀑布运动绘制方法,结合视相关的LOD技术、层次包围盒技术、聚类树技术和OpenGL显示列表技术加速瀑布水流运动的绘制和漫游,同时利用DirectXAudio组件对瀑布的音频系统进行模拟,增加了虚拟瀑布系统的沉浸感。(2)提出一种大规模地形数据的分块与存储管理方法该方法首先采用基于线性四叉树的大规模地形分块方法对大规模地形数据进行分块以及边界残缺块的处理,大大减少了数据贮存量、同一层次的数据分块可以分块成不一样的分辨率,避免了根据视点选择不同的LOD模型。然后,利用SQL Server存储和管理地形数据分块以及采用ADO技术对大规模地形数据库进行操作,使只有位于视点周围的数据块常驻内存,大大减少了系统内存的压力,同时从数据共享以及网络用户并发访问的角度来看,以数据库存储和操作地形数据也是一个很好的选择。(3)提出一种大规模地形数据分块索引和访问方法该方法首先提出了大规模地形数据逻辑分块的概念、块号的计算方法以及邻域块查找方法,然后对分块的逻辑位置编号和线性四叉树分块编号进行多对一的映射关系,最后基于这一映射关系,提出了线性四叉树数据分块的领域块的查找算法。该索引和访问算法非常简单,易于编程实现。(4)在局域网条件下实现了三维地形的绘制与漫游在局域网条件下,结合上述两种方法完成了对大规模地形数据进行分块、存储以及领域块间的快速访问,并在绘制的过程中采用了雾化、动态装载技术实现了大规模地形的实时绘制与漫游,取得了很好的绘制效率与可视化效果。