随着计算机图形学的迅速发展,三维可视化作为一个重要的分支,在虚拟场景显示、交互操作系统(如智能城市、物联网、虚拟战场)、地理信息系统(GIS)、BIM等领域得到了越来越广泛的应用。WebGL技术的兴起,使得基于Web的大规模三维可视化系统的需求越来越大。通过对大规模三维可视化系统及其关键技术的研究,本文提出了基于HLOD的三维可视化解决方案,并提出了大规模场景模型切片算法,将大规模场景模型分而治之,利用树状结构管理切片。首先,本文通过深入研究HLOD的主要思想,结合项目实际需求,提出了基于HLOD的大规模三维场景可视化解决方案。通过简化的屏幕空间误差(SSE)表达式,确定了视点参数和物体的几何误差是影响屏幕空间误差的主要因素,进而提出了动态渲染选择算法。在此算法基础上,又提出带预取优化的渲染选择算法,运行效率和用户体验进一步提升。真实数据上的实验结果证明了本文方案的有效性。其次,大规模三维场景模型往往体积庞大,结构复杂,使用单一模型文件不能满足效率和性能需求。本课题提出了大规模场景模型切片算法,可以将大型场景模型切分成较小体积的切片文件,采用八叉树结构管理和索引。然后对切片数据格式进行了设计,包括切片索引树JSON结构和二进制切片文件格式。通过实验表明本文切片结果在运行时性能更优。最后,本文设计实现了大规模三维可视化系统,并完成了各个功能的测试和系统性能测试。论文的工作成果和实际系统在企业项目和研创项目上均得到了有效验证。