空间探测技术、计算机技术、信息技术的发展,使数据的采集方法变得多样化,人类因此获取了丰富、多源的三维空间信息,SDOG-ESSG作为一种三维空间框架为数据的建模和可视化提供了基础。目前,SDOG-ESSG模型的可视化仍以传统的基于图元的绘制方式为主,难以完整直观地显示三维内部信息,尤其是全球性大尺度的三维场信息。体绘制方法可有效弥补图元绘制在可视化直观及完整性方面的不足,但由于SDOG-ESSG的特殊性,现有体绘制方法难以直接扩展至SDOG-ESSG的模型可视化。为此,本文在研究和分析体绘制技术理论的基础上,重点研究基于SDOG-ESSG模型的体绘制可视化方法,以光线投射算法为基础,针对SDOG-ESSG的特点,改进体绘制算法及流程,实现大尺度三维场的实时体可视化。本文完成的主要工作及成果:1)针对常规的算法无法适用SDOG-ESSG模型的矛盾,在光线投射算法的基础上,提出了基于SDOG-ESSG模型的体绘制方法,以格网为单位进行光线投射采样,利用格网间的面邻近关系实现快速求交计算,实现大尺度三维场的体绘制可视化。2)基于SDOG-ESSG模型结构特点,将三维网格数据转换成分块一维线性存储方式,实现了数据的随机存取,提高数据的索引查询效率。3)在研究CUDA并行编程模型的基础上对算法进行并行设计实现,解决串行算法难以实时交互的困难,并设计了多模式体可视化原型系统,实现实时体绘制、动态时序体绘制及剖面可视化的功能。