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在虚拟场景的建模和仿真中，需要根据实际的仿真需求在虚拟仿真平台下对实际的地理环境或者模型进行布局模拟。虚拟场景建模和仿真的核心是如何根据仿真场景的需要，通过模型空间布局的尺寸约束进行虚拟工程搭建;如何根据真实地理环境仿真的需要，通过数字高程模型(DEM)实现地形的三维可视化和浏览。本文针对虚拟场景仿真的关键技术进行了研究，设计实现了面向实际工程应用的空间布局仿真虚拟现实平台。 首先，本文针对大规模场景下复杂多面体的空间布局约束问题，提出了一种基于k-d树空间划分的最近距离计算算法，结合层次包围体技术和k-d树最近邻搜索，实现复杂多面体对象静态和动态状态下的最近距离计算。与其它几种主流的最近距离算法比较，该算法在稳定性、通用性和计算效率等方面具有较大的提升。此外，本文根据提出的算法在Unity3D平台下实现了装备动态展示和动态测量，并展示了该系统在实际工程中一系列应用实例。 其次，本文针对DEM数据三维可视化问题，提出一种针对大规模DEM数据管理和调度策略，通过将大规模DEM数据进行物理和逻辑划分，结合内存优化调用方法，提高了对大规模DEM数据的有效存储和调度;提出一种基于GDAL库的DEM数据文件提取方法，实现了DEM数据有效信息的获取和转换。同样，在Unity3D平台下设计了数字高程模型的三维可视化系统，并实现了数字高程模型在Unity3D平台下的地形动态构建和可视化浏览。 最后，本文对最近距离计算和数字高程模型三维可视化技术进行整合集成，设计实现了空间布局仿真虚拟现实平台。首先，根据平台目标，设计了系统的层次结构和功能结构，在此基础上对平台子功能模块进行设计实现，最后进行了系统集成和应用测试。