大规模虚拟场景实时仿真是建立“数字地球”的关键技术之一，也是地理信息系统(GIS)由二维平面分析向三维立体分析纵深发展所急需解决的重要命题之一，结合虚拟现实技术应运而生的VR GIS也已成为GIS的新发展方向。并在军事战场环境仿真领域占有非常重要的地位。 简单场景的实时仿真，例如仅有几百个多边形和几十兆的低分辨率纹理，并非难事。但是对于大规模虚拟场景而言，往往有上万个多边形，有时多达几百万个多边形和几百兆的高分辨率纹理数据。同时系统还要对场景进行光照处理、反走样处理及纹理处理等等。从而导致系统严重过载，帧速降低，大大降低虚拟场景的实时仿真效果。虽然高档的硬件设备有助于解决这个问题，但是应该看到，无限的数据量和有限的硬件水平所能接受的数据量间会产生矛盾，有时甚至是几个数量级的差别，这就需要通过优化场景的结构、提高内存使用效率和加速实时显示的算法来达到大数据量处理的高质量实时仿真效果间的平衡。 本文利用SGI Onyx 3200超级图形工作站结合OpenGL Performer API，以鄱阳湖地区作为研究区域，进行大规模虚拟场景实时仿真技术的研究。首先建立基于视点的LOD模型(包括地形和地物)，然后采用活动表面定义(Active Surface Definition)这一实时架构来管理地形数据的调度，并结合剪切纹理(Clip Texture)技术对高分辨率纹理数据进行有效的管理，以及利用并行处理技术对场景数据库进行动态调度管理和实时仿真图形优化处理，从而建立真实感强、仿真效果佳的大规模虚拟场景，有效地解决了这一问题。最后进行相应的实时仿真应用程序Jennie的开发和性能测试分析，实现研究区自然虚拟环境的实时显示、交互和漫游等。研究结果表明整个虚拟场景数据库结构层次更加合理恰当，虚拟场景的实时显示效率以及实时仿真效果都有所提高，保持恒定的帧速，至少20帧／秒，通常可达50～60帧／秒。