Аннотация: Предметом исследования являются методы моделирования и визуализации виртуальной среды и построения облака точек трехмерного пространства, как в системах 3D моделирования, так и на основе видеоданных. Особо рассматривается проблема неполных данных и вопросы сохранения значимой для анализа информации. Задача моделирования виртуальной среды актуальна в таких областях как: визуализация и анализ пространственных данных большого объема; визуализация графо-аналитических моделей; мониторинг инфраструктуры области пространства интеллектуальных систем безопасности, контроля и предупреждения чрезвычайных ситуаций; построение трёхмерных карт городов и трёхмерного окружающего пространства в тренажерах; определение местоположения роботов; в САПР и медицине. В качестве методов моделирования виртуальной среды используется математический аппарат параметрического и непараметрического восстановления плотности распределения точечных объектов пространства по имеющейся выборке. Результатом проведенного исследования является концептуальное описание методов моделирования виртуальной среды. Визуально результаты моделирования представлены в виде облака точек неравномерной плотности. Для улучшения визуального восприятия точки модели представляются в виде тепловых карт с адаптивной шкалой. В качестве примеров рассматриваются: анализ плотности распределения данных, получаемых из видеопотока, когда отдельные компоненты смеси нормальных распределений использованы для визуализации всей смеси распределений; моделирование облака точек трехмерного пространства на основе видеоданных, получаемых в результате съемки одной камерой, движущейся по произвольной траектории. Предлагаемый подход позволит повысить точность и наглядность представления виртуальной среды для последующей визуализации и детального анализа моделируемого пространства.