三维地理信息系统(GIS)是二维GIS在三维空间上的扩展,以其能表达三维现实和再现现实环境的优势备受重视。由于其管理与组织海量空间数据的能力,社会经济管理以及科研等领域对其需求日益强烈。但是,三维GIS的理论与技术不够成熟,应用的范围和程度都有限,相对于一般三维辅助设计,三维GIS的海量数据、实时可视化、空间分析等特征,反映出三维GIS中一些基础性的问题还远未很好地得到解决,其中包括海量空间数据可视化。为构建一个海量可视化的研究环境,本文以空间数据为基础,研究了基于体和基于面的三维空间模型以及相关矢量、栅格数据结构。以提高海量空间数据可视化的效率为目标,探讨了八叉树空间索引的原理、方法,实现了相关查询、插入和删除空间对象等索引算法。为高效显示三维图形,本文研究了基于八叉树的三维消隐处理方法。该方法是在八叉树空间索引的基础上,分析空间对象在八叉树中的层次位置,判断其是否应该隐藏。最后利用VC++6.0开发语言,结合OpenGL图形API,实现了三维场景的实时更新。本文做了大量工作,建立起了一个处理海量空间数据可视化的原型,提供了研究可视化问题的模型、算法以及效率评价的环境。实践证明了八叉树索引可以充分利用存储空间,并且结构有序,对物体的消隐处理有效。基于八叉树的消隐处理,降低了消隐算法中计算相交的运算量,提高了消隐算法的效率。