随着虚拟现实技术的深入应用，对虚拟环境的真实感和复杂度要求越来越高，早已超出了计算机图形硬件的实时处理能力。因此目前迫切需要解决场景的交互实时性与复杂性、真实感之间的矛盾。本文以虚拟城市系统为应用背景，研究并实现了虚拟场景绘制的加速技术。本文首先研究了纹理映射的原理，并在此基础上提出了多分辨率纹理和凹凸纹理在场景加速的应用。然后研究了光照模型的计算原理，并提出了利用Shader编程技术实现光照模型的方法，在不通过CPU计算的情况下，生成光照模型，达到了很好的视觉效果，并且提高了渲染效率。传统的虚拟系统在细节层次模型LOD算法中一般只采用静态LOD，或动态LOD，但本文根据不同的模型精度要求，提出将动态LOD与静态LOD相结合的办法，这样不仅解决了模型切换过程的跳跃感问题，而且静态LOD模型所占的存储量也在可接受的范围内。本文在虚拟系统中的数据库加载方面也提出了一种新的索引方法，此方法是在R-树索引的基础上进行的改进，主要针对规则矩形区域，对于边缘不规则地形块，可用无效数据填充。由于是规则划分区域，这样在数据加载的过程中没有重叠，从而提高了数据加载速度。本文提出了桌面式虚拟现实漫游框架，设计了系统的体系结构、功能结构和漫游策略。通过3DSMAX建模、Virtools建立数字城市部分区域的漫游系统。在系统中运用以上提出的场景加速绘制方法，取得令人满意的效果。