随着虚拟现实技术的蓬勃发展,数字博物馆技术得到不断研究和应用,对3D引擎技术的研究以及三维展示效果和交互手段上的研究必将有着重要的意义。目前大多数国内的数字博物馆主要是结合网络技术,利用三维展示插件,以网页和数据库的形式展示三维场景和二维的文字、图片等媒体信息,但附加媒体的展示效果不够强烈,交互方式比较单一,且采用沉浸式三维展示系统将多种媒体信息、交互方式集成到数字博物馆展示中的应用还不多。本文在深入研究三维展示技术的同时,考虑到实验室原有设备和研究课题,选择建构在多投影沉浸式三维展示系统MultiPro之上,主要针对三维场景展示技术,媒体在三维系统中的展示技术以及交互技术三个方面进行了研究和分析。本文对三维场景的管理技术进行研究,针对其中的八叉树管理进行了分析和改进,借鉴轴对齐BSP树,提出了非全分的八叉树划分思想,提高了其对场景的划分效率。对三维渲染中影响渲染速度的各种因素进行分析,提出了基于材质分类的渲染管理方法,通过尽量减少状态及几何数据的切换,大大加快渲染速度。在三维系统中的文字绘制技术中,对基于纹理的绘制方式进行了改进,提出了基于纹理组队和顶点数组的文字绘制方法,通过减少纹理切换和几何数据查找,大大加快了大数量文字绘制的速度;并针对高精度图像浏览、表层面板绘制等其他媒体展示,分别提出了在沉浸式三维展示系统中的解决方案。本文还分析了基于虚拟导游的交互设计,针对博物馆展示和高精度壁画浏览,提出了集成多种媒体自动展示的虚拟导游方案。最后本文给出了系统的简要实现。