在计算机图形学高速发展的今天,非真实感图形学已渐渐渗入到图形图像应用的各个领域。其中,三维地形建模作为当下图形学应用的一个重要分支,与其相关的研究也日益受到重视。本文着重于三维分形地形的建模以及其艺术风格渲染的实现,意在构建完整的三维地形风格化渲染体系。文章主要分为两个部分,三维分形地形建模部分以及风格化渲染部分。在地形建模部分中,文章首先阐述了分形几何的概念,研究了分形布朗运动在地形建模中的应用。在此基础之上,本文给出了基于随机中点位移法的“菱形-方形”(Diamond-Square)细分算法进行三维地形场景的建模。“Diamond-Square”算法的核心是从一个尺寸为单位1的方形地形区域开始,将四个脚点的高程值初始化,不断对正方形四条边进行取中点细分操作,直至达到目标地形精度。在整个操作过程中,当前所有正方形区域都将在下一轮迭代过程中被均分为四个小正方形。如此循环往复的迭代操作不仅细化了原始平面,同时也提高了三维空间的点元素密度,最终得以获取逼真的地形模型。在风格化渲染部分中,文章采用了纹理映射技术进行地形场景与天空背景的渲染。在这一部分中,本文基于Visual C++软件平台以及OpenGL函数库,以光照模型为辅助工具,利用纹理映射技术将计算机生成的地形纹理对应到其相应的地形网格中。在此过程中,为了提高渲染效果,本文采用了分段着色渲染法,即在不同的地形海拔区段分别映射不同的颜色纹理,以此模拟自然界中的真实山体景观。在天空背景渲染方面,本文依旧采用纹理映射技术,呈现了蓝天白云的背景效果。与此同时,文章还就相邻纹理层之间的视觉突兀问题提出了基于纹理交叉的新算法,启示了未来的研究方向。本文在三维地形场景建模的基础之上构建了一套完整的三维场景风格化渲染体系,生成了具有艺术风格的渲染图像,对相关领域的研究具有一定的启示作用。