虚拟现实技术在远程教育、虚拟购物、电力系统、飞行仿真、数字化地球和游戏娱乐等领域都有广泛的应用。这些应用不仅要生成高度真实的复杂虚拟环境,而且用户要和虚拟环境进行互动,增强交互性和沉浸感。随着虚拟现实技术的应用深入,人们对复杂虚拟场景的真实感要求越来越高。本文主要围绕复杂虚拟场景的仿真建模技术、图形加速绘制技术和三角网格模型简化算法进行了相应的阐述和研究。首先,阐述了虚拟复杂场景的一般建模方法,随后针对某虚拟复杂场景所具有的复杂工程系统的特点,提出了一种复杂工程的建模仿真方法。该方法根据面向人员以及所用方法论的差异,将复杂工程的建模分为两个阶段,在第一个阶段中采用层次化的任务建模方法,面向实际工程人员,第二个阶段中采用模块化的实体行为建模,面向仿真技术人员。通过对仿真建模任务的区分,由各自擅长的人员完成,通过层次化任务建模和模块化实体建模方法的采用,降低复杂工程仿真建模的复杂程度。其次,对常见的一些复杂虚拟场景的图形加速绘制技术,如可见性剪裁、图形预处理、基于图像的加速技术、层次细节技术、多分辨率建模技术和存储优化技术等进行了阐述。然后,结合了顶点删除和边折叠两种方法,提出了一种基于二次误差测度和顶点分类的半边折叠算法。该算法首先判定模型中的特征边,然后对顶点进行分类,最后根据二次误差测度和顶点的类型来控制顶点的半边折叠操作。实验结果证明该算法具有简单、速度较快,模型特征保持较好的特点。最后,在某大型激光设备场景仿真系统中应用复杂工程系统层次化和模块化建模技术,减少了建模的工作量和复杂度;并应用三角网格模型简化技术简化模型,从而保持了画面的流畅性,有比较好的视觉效果。