三维地形是计算机游戏、虚拟仿真、地理信息等各种应用领域中不可或缺的场景元素。逼真的数字地形对于增强虚拟场景的真实感,提高用户的沉浸感具有重要作用。而如何高效、灵活地编辑三维数字地形模型一直是计算机图形学中一个重要研究课题。至今,研究者们已经提出了许多地形创作及编辑技术,如:基于过程的地形构建,基于物理侵蚀的地形模拟、基于纹理合成的地形建模、基于草图的地形生成等等。这些方法都是分析了地形的某一类特征,具体针对某一种特定尺度而设计的,他们在处理某一类地形建模上非常有效,但对地形特征及编辑需求未进行更为全面的考察,尚无法满足更通用的地形建模需求。直观、灵活、高效的三维地形编辑依然是一个有待深入探讨的问题。本文在对地形特征及用户的建模需求进行深入分析的基础上,构建了一种多层次的地形编辑模式。在此模式下,地形编辑行为可以从点、线、面三个层次来展开,每个层次都有特定的操作目标和对应的编辑工具,构建形成了由点工具、曲线工具和笔刷工具组成的多层次、综合化的地形编辑工具集。为用户提供了一种直观灵活、系统全面的地形编辑手段。点工具主要针对地形中适合以点为控制单元的特征编辑,我们实现了单点工具通过坐标轴控制特征地形的高度、位置、方向、大小、坡度的功能,还设计实现了多点编辑工具,基于移动最小二乘法来实现大面积三维地形的快速变形。曲线工具主要针对河流、山脉等具有明显曲线特征的地形要素进行编辑,我们针对河流、山脉的特定构建需求,并结合点工具,设计实现了能有效控制曲线宽度、坡度、高度、横断面等特征的编辑工具,由此可快速实现河流及山脉的创建及编辑。笔刷工具则以地形中的某个表面区域为编辑单元,我们设计实现了多种笔刷工具,包括:通过笔刷采样现有地形样本特征,然后使用样本绘制地形的样本笔刷;基于Perlin噪声的噪声笔刷工具等。本文对所设计的三层次工具进行了地形编辑的测试,实验结果表明,本文所设计地形编辑工具集能快速灵活、直观有效的完成地形编辑与生成。本文工作是对三维地形交互式编辑技术的科学探讨,其研究成果可为改善当前的三维数字地形编辑手段提供有益的参考与支撑。