数字城市有广义和狭义之分,本文所指的数字城市是狭义的概念,可以理解为一个虚拟化的数字城市应用系统,它是虚拟现实技术应用的一个主要方面。狭义的数字城市在城市规划、建筑规划、交通控制等领域有着广泛的应用,因而相关技术在国内外学术界一直是被关注和研究的热点。在数字城市建设过程中,建模是非常繁杂的一项工作,需要耗费大量的人力物力资源。为了解决传统建模软件速度和效率的问题,本文通过对建模技术的研究,提出了一种基于DLG的建模方法。该方法通过对建筑物进行拆分,抽象出有限的几种模型元,通过对有限的几种模型元进行建模,从而组合成各种各样的建筑物模型。该方法设计了一种使用XML进行模型数据传递的架构,实现了批量模型生成。与此同时开发了可以在CAD环境下对DLG数字线划图进行编辑和编码的辅助建模模块,并开发了模型生成模块用于模型生成。研究了四元数及其插值算法,并将其应用于模型旋转,最终实现了模型的光滑旋转。研究了立体技术,使用了一种基于被动立体的双通道立体投影方案,实现了场景的三维立体显示。除此之外,本文还对数字城市漫游系统的框架进行了总体设计;对场景漫游器进行了研究,实现了方便的场景漫游操作;实现了场景求交的基本功能;研究了粒子系统,在此基础上实现了数字城市虚拟环境中的雨、雪效果;使用Billboard技术实现了树的建模;实现了模型的贴图功能。实践证明,本文提出的建模方法能够快速有效的进行模型的批量生成,并保证了模型的三维空间精度,同时支持具有一定细节层次的建模。使用四元数球面插值算法结合TrackBall原理实现了模型的光滑旋转,达到了理想效果。开发的系统有助于数字城市的规划和管理,为数字校园、数字小区的研究与建立起到了示范作用。