随着三维地形可视化技术的兴起，虚拟现实技术逐渐成为三维地形可视化的新模式。虚拟现实技术通过现有的建模手段可以真实地再现地形的原貌，模拟地面区域的空间起伏变化情况，并且可以为用户提供更加高级的模拟工具，使得用户可以在计算机上模拟改变地形状态，从而进行更加深入的研究应用。正因为有着广泛的研究前景和使用价值，三维地形可视化技术在虚拟现实系统中的研究与应用成为当前研究领域的热点，通过进一步的研究和改进，最终将会使这一技术在地学领域的应用得到更广阔的拓展，为未来地学的研究提供更加先进、直观和有效的工具。 虽然当前计算机硬件的处理能力已经非常强大，但是这样的处理能力，还仍旧不能满足实际系统的需求，特别是对于需要实时渲染的三维地形这样大数据量的虚拟现实系统，其庞大的海量数据，仅仅依靠计算机硬件的性能是不足以满足需求的。通过研究和分析不难发现，软件的优化，高效算法的使用，是提高整个软件系统的性能并解决该问题的最佳途径。 本文依据对三维地形可视化技术在虚拟现实应用中所存在的瓶颈的分析，以三维地形场景的优化、数据模型的简化为切入点，引入并分析和改进了经典算法，以期能够在软件算法实现和优化策略层面，对三维地形可视化技术在虚拟现实中的研究和应用这一崭新的技术领域做出初步的探索和尝试，主要包括以下几个方面的研究和实践： 1、分析三维地形可视化技术在虚拟现实系统中实现和应用的主要瓶颈，提出克服这一瓶颈需要通过三维地形场景优化技术和三维地形数据模型简化技术来解决。 2、分析各种三维地形数据模型的组织结构与原理，指出各自的优缺点和适宜应用的范围，为探讨三维地形场景优化技术和三维地形模型简化技术提供理论依据和实现基础。 3、研究和探讨三维地形场景的优化技术。引入已有的经典场景优化算法，分析各自算法的优缺点，并且针对性地提出算法的改进意见，给出了二叉树空间划分算法的实现细节。 4、研究和探讨了三维地形数据模型简化技术。通过分析多种模型简化技术，比较它们的优缺点，最终以目前显示效果和运行效率最佳的ROAM算法为重点，介绍该算法的原理、实现细节，并且结合具体试验实例，提出了新的改进方法。