三维建模与可视化技术是近年来新兴的一项跨学科的综合性计算机技术,利用视景的组织构造信息、图像示意、图形学示意等构造仿真对象的三维模型,旨在为用户创建一个逼真、实时互动的三维交互环境。云作为常见的自然现象之一,其外形特征、分布情况和运动规律能够有效地反映出大气的运动、稳定程度和水汽含量,是预测未来天气演变的重要征兆之一,故对云的相关数据信息进行分析具有重大意义。在虚拟场景中,尤其是室外虚拟场景中三维可视化的云越来越成为一个至关重要的组成部分。通过对国内外学者们提出的云建模与动态模拟相关算法的对比分析发现,现有算法存在引入数学模型复杂,需要求解的方程式复杂,计算量大;几乎无法实现用户自定义的云外形的建模;基本不能实现云的实时和动态模拟,特别是在考虑模拟真实感的前提下,实时性差等缺陷。本文针对上述问题分别基于卫星云图和气象要素实现气象云层的三维可视化。基于卫星云图实现云的三维可视化:提取红外卫星云图影像数据中各像素的灰度值用来反演云团的高度信息,结合分治算法和贪婪插入法对传统的Delaunay三角划分算法进行改进,利用改进后的Delaunay三角划分算法重建云团的三维表面,最后实现卫星云图中云的三维显示。文中对改进后的Delaunay三角划分算法与传统的Klein进行了效果对比分析,随着离散点个数的增加,改进算法的优势越来越显著;基于三维气象数据实现云的三维可视化:选取2008年9月的台风“蔷薇”为研究对象,对美国环境预报中心提供的全球再分析资料进行数值模拟,得到时间间隔为一个小时的模拟结果数据。基于交互式数据语言,使用伪彩色法、等值面方式以及体绘制方式对模式模拟结果中的矢量数据和标量数据分别进行可视化显示,最终实现三维气象数据场中云数据的三维可视化。