工程地质三维可视化技术及其工程应用研究是集地学、计算机科学、软件科学、信息技术等多学科的交叉技术。作为国家973计划项目的二级课题，即《复杂地质工程体的多尺度结构及赋存环境研究》(2002CB412701)中重要专题的一部分，本论文针对地质体三维建模的关键问题，多源地质数据的综合应用，复杂近层状地质体的高效建模方法，以及最新三维虚拟现实信息管理技术应用等开展研究，取得了如下主要研究成果： 1.提出了多源地质数据的整合应用方法，解决了不同勘察阶段的钻孔数据、工程地质平、剖、切面图以及平洞素描图等资料的整合应用问题，利用有限的资料为三维地质建模提供了尽可能多的基础数据。 2.提出了采用Laplace插值与原始数据点共同构造三维曲面的方法，较好地消除了薄层地质体上下表面在构造过程中由于数据不足而产生的模型变形和上下表面相互穿插等错误。 3.提出了近层状地质体的三维建模方法，较好地解决了通常剖面建模和点面建模方法在表现地形和整合的层状地质体时所存在的问题。 4.建立向家坝水电站Ⅶ坝址的三维地质模型，并探讨了三维地质模型在剖面图自动成图和数值计算模型转换方面的应用。 5.开发研制了三维虚拟现实信息集成平台。其最大的特点在于，它是一个同时具有三维虚拟现实漫游和多种信息管理的软件平台，经过适当的修改和调整就可以很容易地装载不同的三维模型，从而满足不同工程的需要。 6.对龙游石窟艾公洞遗存进行了复原并且对凤凰山1＃、2＃洞加固方案进行三维展示，形象直观的表达为设计者和决策者的交流提供了很好的环境，也为传统工程地质学与计算机科学的结合提供了一条新的道路。 7.提出了三维地质信息系统的基本框架，进行了功能设计。 本文的主要研究成果已在向家坝水电站、郑州某军用机场和龙游石窟古地下工程等实际工程中得到实际应用，并取得了很好的应用效果。