随着视频监控系统的应用日益广泛,国内外对于视频监控技术的研究亦如火如荼。但无论是模拟视频监控系统,还是数字化网络视频监控系统,甚至融合了智能图像处理之后的系统,视频监控系统展示给用户的仍然是单一的二维图像信息,监控视频脱离周围环境,直观性和整体性不足。针对这些问题,本文提出基于虚拟现实技术的新型视频监控系统模型,将实时视频图像渲染于三维虚拟场景中,使用户在三维背景下监控视频图像,从而视频图像不再独立,而是与周围环境结合在一起。　　 本文在对计算机三维建模基础知识进行介绍的前提下,阐述了三维全景视频监控系统构建的两个重要部分:三维场景中的摄像机标定和视频图像的渲染过程。　　 摄像机标定过程负责确定虚拟摄像机在三维虚拟场景模型中的位置和姿态信息,利用这些参数最终确定摄像机在虚拟场景中的监控区域,并使这一区域与实际监控区域吻合,为后续的视频渲染奠定基础。本文详细介绍了摄像机在三维模型中的标定过程。　　 视频图像渲染负责将实时视频图像渲染于摄像机监控区域,使视频图像与监控环境紧密结合起来。渲染过程采用纹理映射技术实现,但由于监控场景的复杂性,视频图像不能直接利用纹理映射技术实现在三维模型上的映射,而必须首先严格确定视频图像所对应的场景中的平面区域。针对这一问题,本文提出了Extend Shadow map算法,并详细介绍了该算法的执行过程。　　 本文最终结合传统的视频监控系统模式,介绍了三维全景视频监控系统的逻辑架构和功能设计。