海量数据的实时三维绘制技术一直是计算机图形学领域的热点问题之一,它在地理信息系统、游戏、军事仿真等领域有重要的作用。虽然目前计算机图形显示技术及其它计算机硬件技术得到了飞速发展,但还是远远无法满足高精度、海量模型数据的实时绘制的需求。本文在相关研究的基础上,结合相关课题,通过研究海量数据的存储结构、计算机图形学交互技术和可视化方法,深入研究了海量数据绘制的关键技术和算法。具体包括以下内容：1.针对海量三角网格模型数据的可视化,本文研究并实现了相关的绘制技术及算法,包括空间划分技术、模型和纹理的多分辨率技术、场景的多级绘制策略等。另外,还研究了在此基础上的GIS空间分析方法。2.针对海量地形的可视化,提出一种基于GPU的实时绘制算法。该算法基于GPU的可编程性,利用改进的网格数据组织和渲染方式,提出分块映射和实时切分方法,利用面向外存的渲染结构,使地形绘制支持到海量数据级别,建立起一个海量地形可视化的展示平台。3.提出了一种基于多线程池和外存交换的海量数据渲染可视化框架。该框架利用分层设计和模块化的思想,实现了一个高效的多线程池模型,同时提供同步和异步的IO操作,最后通过插件引擎扩展功能。框架能够支持在普通的PC机上对超大规模场景的实时交互显示,为实现上述关键技术和算法提供了基础。本文所涉及到的关键技术、算法和框架均已集成到实验室自主研发的城域景观仿真平台(VRGIS)中,相关的实验结果和应用案例验证了该方法的正确性与可靠性。