在计算机图形学、计算机视觉等研究领域中，对各种三维场景的建模一直是国内外学者关注的热点，也是极具价值的研究课题。随着计算机仿真和虚拟现实等科学技术的持续快速发展，室内场景的三维建模应用范围也更加广泛，能够应用于火灾救援、人质营救、密室逃脱和考古挖掘等活动中，因此，室内场景建模具有重大的研究意义。目前，物体或场景的建模方法大体分为三种:利用三维软件建模、通过仪器和设备采集信息建模、通过图像或视频建模，通过这些方法建模在时间成本、操作繁杂度和建模效果等方面或多或少存在不足，因此，对于三维室内场景的自动合成成为近几年来场景建模相关领域中的一个极具挑战性的问题。本文分析了场景中物体的几何关系和物体摆放的位置分布，并在此基础上实现了3D室内场景的自动合成方法。论文的主要贡献如下:　　(1)本文实现了检测与提取场景中物体之间的相交、接近、支撑三种空间关系的算法，同时实现了对场景中支撑平面的提取工作，并构建了物体支撑的共生关系。对场景的几何分析为优化场景合成算法提供了理论依据。　　(2)本文采用了GMM拟合物体在支撑面上的摆放位置，得到了位置分布模型。首先建立一个文件，将统计得到的物件在支撑面上的归一化位置存放其中，坐标个数代表了物件在场景库中出现的次数。然后用高斯混合模型拟合该文件内容，得到位置分布模型。　　(3)本文提出了一种三维室内场景的自动合成方法，由用户给定的初始室内场景和要添加到场景中的小物件描述，借助素材库选择小物件，利用场景合成算法实现这些小物件的自动摆放，展示了简单场景不断丰富的演化过程。该方法即体现了用户的设计需求，又避免了繁琐的人工操作。