自然景物是三维游戏、商业广告、数字娱乐、城市规划、树木的应用研究以及虚拟城市中必不可少的重要组成部分，对自然景物的三维可视化模拟一直以来都是虚拟现实领域中的一个研究热点和难点。树木作为植物的一种，具有种类繁多，形态各异，结构复杂的特点，而且生长过程中受到多种因素的影响，因此对其进行建模和可视化模拟具有很大的难度和挑战性。文中以自动化生成具有高真实感的三维树木的形态结构为目标，展开了较深入的研究与探索。文中提出了一种基于分形思想、结合树木的形态特征，实现三维树木模拟的方法，通过修改几个简单的控制参数即能实现不同种类的三维树木的自动化生成。根据树木形态结构分形自相似的特点，结合树木的形态特征，抽象出树木各器官模型，以实现对树木各器官属性和功能的描述；为真实地表示三维树木，建立了用八边形棱柱表示的枝元模型，基于该枝元模型利用分形迭代的方法实现了树枝的弯曲；根据随机策略的思想，使用随机控制函数以改进分形迭代方法，使生成的树木更加逼真；利用VisualC++和OpenGL相结合的方法，实现三维树的优化建模以及可视化模拟，得到了通用性强、人机交互性良好的树的三维模型的自动生成系统。为实现真实感强的树木三维模型，使用纹理映射技术和BMP透明处理技术相结合的方法渲染树叶，而树枝、树干则采用纹理贴图的方法渲染；考虑到光照因素对树木显示的影响，建立了光照模型，实现了不同光照下三维树木的真实感显示效果，同时利用阴影投影算法根据光源位置和地面位置产生三维树木的阴影；为了能快速生成三维树模型而又不影响树木的显示效果，文中采用细节层次(LOD)模型技术，根据视点与所观察树木距离的远近，自动生成不同层次细节程度的树的三维模型。在以上研究的基础上，文中利用Visual C++和OpenGL相结合的方法实现对树的三维模型的进一步优化建模和可视化模拟，使自动生成三维树更加高效、快速、逼真。