蒙特卡罗方法是人体辐照剂量评估的重要手段。目前，国际上已经成功建立多种人体模型并结合蒙特卡罗模拟程序，对人体在辐射环境下的吸收剂量进行精确计算评估。人体断层扫描切片构建的体素模型，因为包含较为精细的器官信息在蒙特卡罗模拟中能够得到精确的剂量转换因子，而具有广泛的应用。然而，人体计算模型所包含的体素数据量巨大，整个建模过程非常繁琐、耗时、易错，从而导致计算结果不精确、难以有效校验。本文着重研究并解决这种人体大规模体素数据的处理以及可视化难题。　　本文提出一种人体大规模体素数据的混合采样方法，该方法耦合了最近邻采样和权值采样方法，可以方便的按照耦合采样的比例进行精度和速度之间的平衡。通过对权值的个性设定，实现了高精度的人体大器官模型的三维建模和人体体素数据的计算建模。基于多核并行技术，该方法使得百亿量级规模的体素数据，在普通配置计算机的高精度采样的时间从小时量级降低至分钟量级，为大规模人体体素数据计算建模提供了一种高效、精确的数据处理方法。　　本文提出一种基于边界面合并的器官几何可视化方法，该方法通过体素数据的三维坐标建立映射，进行器官外表面的提取与合并、重建器官的三维几何，实现可视化。应用该方法，本文实现了百万量级规模体素的人体辐射计算模型的实时可视化，为大规模人体体素模型提供了一种实时交互几何校验方法。　　在上述研究基础上，本文将这两种方法集成到多物理耦合分析自动建模软件MCAM中，扩充了该软件面向人体剂量计算的建模功能。结合现代软件工程最新思想，完成系统目标定义、整体架构与功能模块设计。应用该系统，实现了高精度中国成年女性辐射人Rad-HUMAN的完整计算模型的创建，验证了该软件应用于大规模人体计算建模的有效性和实用性。