随着计算机图形学和模拟仿真技术的不断发展,虚拟战场环境在军事领域中得到越来越广泛的应用和发展。相关VR技术的使用,使得军事演习的训练场景具有可重复设置、安全性高、针对性强等特点,极大地提高了费效比。为了满足军事训练对虚拟战场环境的需求,本文基于体素进行地形构建与编辑的相关研究,并基于体素地形进行道路网络建模的相关探索。在体素地形构建的研究中,考虑到传统地形的局限性和战场环境的特点,提出一种基于DEM数据的过程化体素地形建模方法。在预处理阶段,改进了存储体素数据的八叉树结构,并提出相应的DEM数据提取算法。在等值面提取阶段,采用行进立方体算法对地形进行可视化,在二义性问题上,使用等价类扩展来尽可能减少额外的计算。最后在层级细节构建阶段,对八叉树结点中的体素单元进行采样,提出了对应的体素地形LOD构建的方法,有效的缓解了地形渲染的网格数量。在体素地形编辑的研究中,基于体素地形处理战场环境中的复杂性和实时性问题。首先通过研究体素地形增加、删除、抬升和下降等基础操作,提出了一种基于样条线的静态堑壕生成方法,满足战场环境中军事工程构建的需要。然后通过简化爆炸冲击波的模型,提出了一种基于体素地形的动态弹坑生成方法,满足战场环境中动态实体与地形实时交互的需要。在道路网络构建的研究中,基于体素地形可以更好地模拟道路网络,因此提出了一种基于体素地形和OSM数据的多层级道路网络建模方法。首先对于地面道路对其投影处的体素地形进行平滑处理,解决道路与地形的贴合问题。然后对于地下道路通过样条线对地形进行编辑生成地下空间,解决传统地形难以构建隧道的问题。最后对于高层级道路通过辅助数据进行高度调整,保证其在高度和坡度上满足三维仿真的需求。通过本文所提出的建模框架和编辑算法,加快了虚拟战场环境的建模效率,增加了自然景观和人造设施的真实感效果,满足了战场环境中复杂性和实时性的要求,促进了战场环境建模和军事仿真领域的进一步发展。