大规模地形的实时绘制技术是目前人们广泛关注和研究的热点课题，它在战场环境仿真、地理信息系统、飞行训练、防洪减灾和户外游戏等众多领域得到了广泛的应用。目前国内外研究人员针对地形场景的实时绘制进行了大量的研究，努力从算法层次上来提高绘制效率，进而满足实时绘制的要求。但是，当面对复杂的大规模地形时，现有方法仍然存在网格优化操作复杂，绘制效率低的问题。近年来，图形硬件GPU(Graphics Processing Unit，图形处理芯片)迅速发展，GPU具有完整的几何变换、光照和纹理计算等功能，它的出现将CPU从复杂的3D几何运算中解放了出来，绘制算法可以把更多的操作交给GPU完成，减轻CPU的负担。因此，通过GPU进行地形绘制处理，充分发挥GPU的性能来提高绘制效率成为一个热点的研究问题。本文将地形绘制算法中的关键处理过程转到GPU中进行，通过GPU的并行计算对算法进行加速，提高了场景的绘制速率。主要工作包括以下三部分：(1)对比分析了现有的地形绘制算法，并在GeoMipMapping算法的基础上给出一种改进的地形多分辨率模型绘制方法：通过一组常驻显存的索引缓存序列，隐式的表达了地形块细节层次，简化了地形多分辨率网格的构造过程，加速了场景绘制。(2)分别实现了几何过渡和裂缝消除。利用GPU可编程流水线和通用计算能力，由GPU完成几何过渡过程中的顶点插值计算，实现了地形块不同细节层次之间的平滑过渡。(3)将上述改进的方法和本单位实际项目相结合，实现了一个基于GPU的大规模地形场景绘制系统。实验结果表明，该系统通过利用GPU的批处理、顶点(象素)编程和通用计算等，充分发挥GPU性能，减少了CPU负担，提高了场景绘制速率。