森林是是自然界中最复杂的生态系统之一,拥有高复杂度、动态演化、强交互等特征.如何进行高精度、高真实感、实时地计算机模拟与可视化,建立不同尺度的虚拟森林环境,对森林景观进行反演过去、再现现实、预测未来,在森林经营管理、园林景观规划设计乃至智慧城市、智慧旅游工程等应用具有重要研究意义和实际价值.本文是对福州大学地学可视化与虚拟森林环境研究小组10年来的研究工作及获得成果进行总结.首先,在分析森林景观的复杂性的基础上,提出了虚拟森林环境创新研究路线,即从单株木的几何拓扑结构出发,强调满足林木的数字化、信息化、可视化和智慧化管理需要,将虚拟现实与地理信息技术结合、形态结构模型与功能模型结合、地形建模分析与植物建模仿真结合,从单树-林分-景观三个等级尺度来构建虚拟森林环境(系统).其次,对已解决的系列关键技术,如植物的真实感精细建模、领域本体知识建库与推理、森林场景的加速绘制与管理、植物-环境和人-机交互、数字地形分析与分布式虚拟森林环境等进行概括总结,并简要介绍已成型的软件产品家族CutePlant.最后,给出了虚拟森林环境技术和CutePlant软件在古树名木迁移养护管理、作物与果树株型设计、森林经营管理、林火蔓延预测模拟、园林景观规划设计、森林叶面积指数LAI计算、单木和简单林分生物量估算、果树病害可视化表达、新农村建设成就展等方面的应用,给出了一些典型的应用界面.