Sachverhalt:
A. Die Eheleute Y._ und X._ sind die Eltern von A._ (1985), B._ (1987), C._ (1988), D._ (1994), E._ (1996) und F._ (1998).
Im Jahr 2005 zog die Mutter mit den drei jüngeren Kindern aus der ehelichen Wohnung zunächst ins Frauenhaus und danach in einen anderen Kanton, wo sie unter Verwendung eines Pseudonyms leben; der Wohnort wird vor dem Vater nach wie vor geheim gehalten.
B. Im Rahmen des Eheschutzverfahrens teilte das Gerichtspräsidium G._ der Mutter am 2. August 2005 die Obhut über die drei jüngeren Kinder zu. Dem Vater wurde wegen Gefährdung des Kindeswohls kein Besuchsrecht eingeräumt. Mit Entscheid vom 26. Februar 2007 erteilte jedoch das Obergericht des Kantons Aargau ein begleitetes Besuchsrecht von einem halben Tag pro Monat.
Aufgrund verschiedener Abklärungsberichte beschloss die örtliche Vormundschaftsbehörde mit Verfügung vom 3. Oktober 2007, dass das Besuchsrecht aufgrund der anhaltenden massiven Störungen der Kinder aufgehoben werde. Gegen diese Anordnung wehrte sich der Vater bis vor Bundesgericht (vgl. Urteil 5A_805/2009 vom 26. Februar 2010).
C. Im Rahmen des Ehescheidungsverfahrens übertrug das Bezirksgericht G._ mit Urteil vom 17. Juni 2009 das elterliche Sorgerecht der Mutter und erteilte dem Vater ein begleitetes Besuchsrecht von einem halben Tag pro Monat. Demgegenüber sah das Obergericht des Kantons Aargau in seinem Urteil vom 31. August 2010 von einem Besuchsrecht ab.
D. Gegen dieses Urteil hat der Vater am 13. Oktober 2010 eine Beschwerde in Zivilsachen erhoben mit dem Begehren um Erteilung eines begleiteten Besuchsrechts von einem halben Tag pro Monat, dies unter Weiterführung der Erziehungsbeistandschaft. Es wurden die Akten beigezogen, aber keine Vernehmlassungen eingeholt.

Erwägungen:
1. Angefochten ist der kantonal letztinstanzliche Endentscheid (Art. 75 Abs. 1 und Art. 90 BGG) bezüglich Erteilung eines Besuchsrechts gegenüber minderjährigen Kindern im Rahmen des Scheidungsurteils, wofür die Beschwerde in Zivilsachen offen steht (<ref-law>). Die Beschwerdefrist ist eingehalten (<ref-law>).
In rechtlicher Hinsicht sind alle Rügen gemäss Art. 95 f. BGG zulässig und das Bundesgericht wendet in diesem Bereich das Recht von Amtes wegen an (<ref-law>), was heisst, dass es behauptete Rechtsverletzungen (<ref-law>) mit freier Kognition prüft.
Dagegen ist das Bundesgericht an den festgestellten Sachverhalt grundsätzlich gebunden (<ref-law>). Diesbezüglich kann einzig vorgebracht werden, er sei offensichtlich unrichtig festgestellt worden (<ref-law>), wobei "offensichtlich unrichtig" mit "willkürlich" gleichzusetzen ist (Botschaft, BBl 2001 IV 4338; <ref-ruling> E. 1.2.2 S. 252; <ref-ruling> E. 7.1 S. 398), oder er beruhe auf einer anderen Rechtsverletzung im Sinn von <ref-law> (z.B. <ref-law> oder <ref-law>). Ausserdem muss in der Beschwerde aufgezeigt werden, inwiefern die Behebung der vorerwähnten Mängel für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>; <ref-ruling> E. 2.2.2 S. 22). Für all diese Elemente gilt das strenge Rügeprinzip (<ref-law>; <ref-ruling> E. 1.4.2 S. 255). Das bedeutet, dass das Bundesgericht nur klar und detailliert erhobene und soweit möglich belegte Rügen prüft, während es auf ungenügend begründete Rügen und rein appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid nicht eintritt. Wird die Verletzung des Willkürverbots gerügt, reicht es sodann nicht aus, die Lage aus Sicht des Beschwerdeführers darzulegen und den davon abweichenden angefochtenen Entscheid als willkürlich zu bezeichnen; vielmehr ist im Einzelnen darzulegen, inwiefern das kantonale Gericht willkürlich entschieden haben soll und der angefochtene Entscheid deshalb an einem qualifizierten und offensichtlichen Mangel leidet (<ref-ruling> E. 2.2 S. 246).
2. Wie aus dem Verfahren 5A_805/2010 bekannt ist (vgl. Urteil vom 26. Februar 2010 E. 4.1), brachte bereits die blosse Ankündigung der Durchführung des Besuchsrechts die Kinder unter enormen psychischen Druck, der sich in Symptomen wie Asthma, Schlafstörung, Haarausfall, Hautausschlag sowie Konzentrationsstörung manifestierte. Mit Bezug auf den weiteren Verlauf hat das Obergericht zunächst auf die Erwägungen des Bezirksgerichts verwiesen, wonach sich der psychische Zustand der Kinder verbessert habe und die psychologische Betreuung habe abgeschlossen werden können, wobei die Kinder einen Kontakt aus Angst vor dem Vater immer noch strikt ablehnten. Im Unterschied zum Bezirksgericht kam das Obergericht zum Schluss, dass ihnen eine Kontaktaufnahme mit dem Vater (auch nach nunmehr fünf Jahren) immer noch nicht zuzumuten sei.
Das Obergericht hat die in der mehrseitigen Klagebeilage 5 bzw. 6 von der Mutter ausführlich geschilderten Vorkommnisse während des ehelichen Zusammenlebens (anhaltendes und grundloses Verprügeln von Frau und Kindern, wiederholte Morddrohungen, Messerattacken und permanenter Psychoterror) als glaubhaft bezeichnet mit der Begründung, angesichts der Detailliertheit bestünden wenig Zweifel am Wahrheitsgehalt; es sei kaum vorstellbar, dass derart akribisch geschilderte Gewaltexzesse, deren Ausmass weit über das Vorstellungsvermögen hinsichtlich möglicher familiärer Gewalt hinausgingen, einzig der Phantasie der Mutter entspringen sollten, wie vom Vater geltend gemacht. Die Strafakten liessen ihn nicht in einem guten Licht erscheinen; namentlich ergebe sich daraus, dass er einem Polizisten einen Faustschlag ins Gesicht versetzt habe, als dieser ihm im Rahmen der Eröffnung einer FFE den Zugriff auf die Zigaretten verweigert habe. Sodann stelle sich die Frage, weshalb die Mutter derart massive Beschuldigungen aufstellen würde, wenn diese nicht der Wahrheit entsprächen. Die vage Vermutung des Vaters, sie stehe unter dem Einfluss von Verwandten und es sei wegen des Geldes, könne nicht als schlüssig bezeichnet werden. Hinzu kämen der fluchtartige Auszug aus der ehelichen Wohnung und die Tatsache, dass die Mutter und die Kinder seither darauf bedacht seien, dass ihr Wohnort nicht bekannt werde. Sodann habe die Mutter ihre Anschuldigungen bereits früher gegenüber Drittpersonen geäussert, namentlich gegenüber dem Hausarzt und einer Nachbarin, nach deren Aussage von Anfang an Geschrei in der Wohnung zu hören gewesen sei. Wenig entlastend sei sodann die Behauptung des Vaters, die drei älteren Kinder hätten sich durchwegs auf seine Seite gestellt und die Darstellung der Mutter bestritten; angesichts der permanenten Drohungen erscheine es ohne Weiteres als möglich, dass die drei älteren Kinder aus Angst um ihre Gesundheit die Angaben des Vaters bestätigten, jedenfalls sei dies im Rahmen der Strafuntersuchung von einer Person, die anonym bleiben wolle, so ausgesagt worden. Ebenso wenig könnten die Ausführungen der Mutter mit den eingereichten Fotografien und Kurzfilmen entkräftet werden, weil diese nur eine Momentaufnahme wiedergäben und im Übrigen die Kinder darauf alles andere als fröhlich wirkten. Nicht zugunsten des Vaters spreche sodann sein Verhalten während des Scheidungsverfahrens; er habe seine Mitwirkungsrechte insbesondere im Beweisverfahren kaum wahrgenommen, indem er entweder die Antworten verweigert habe oder gar nicht erst zur Verhandlung erschienen sei. Ein solches Verhalten lasse auch die Frage aufkommen, inwiefern der Besuchsrechtsstreit tatsächlich auf der Verbundenheit zu den Kindern gründe und nicht als Machtinstrument missbraucht werde.
Das Obergericht hat sodann auf die nochmals selbst vorgenommene Anhörung der drei jüngeren Kinder verwiesen, die sich einmal mehr unmissverständlich gegen Kontakte mit dem Vater ausgesprochen hätten. Negativ beeindruckend sei auch die Haltung gegenüber den drei älteren Kindern gewesen, die von F._ spontan als "die Hässlichen" bezeichnet worden seien. Die Kinder hätten erneut von den Gewaltvorfällen erzählt und das frühere Zusammenleben als freudlos bezeichnet. E._ habe ausgesprochen überlegt und selbstbewusst gewirkt. Anders als ihre Geschwister habe sie es nicht bei der Beschreibung der Gewaltvorwürfe bewenden lassen, sondern auch ihre Gefühle zum Erlebten preisgegeben. Die Frage, weshalb sie niemandem von den Gewaltvorfällen erzählte, habe sie damit begründet, dass alle einen normalen Vater gehabt hätten, nur sie nicht. Diese Begründung zusammen mit der emotionalen Bewegtheit habe die Aussage als sehr glaubwürdig erscheinen lassen. Sie, die ansonsten einen sehr ruhigen Eindruck vermittelt habe, sei regelrecht in Rage geraten, als sie vom Richter darauf aufmerksam gemacht worden sei, dass das Besuchsrecht nicht nur ein Recht, sondern auch eine Pflicht sei. Unverblümt habe sie dem Instruktionsrichter die Frage gestellt, ob er Kinder habe und ob er diese schlage. Ihr Vater schlage Kinder ohne Grund. Auf Vorhalt der Fotos habe sie gesagt, man solle sich diese mal anschauen; alle seien dünn, niemand lache von Herzen.
3. Was den Sachverhalt anbelangt, rügt der Vater eine willkürliche antizipierte Beweiswürdigung sowie einen Verstoss gegen die Offizialmaxime und den Grundsatz des rechtlichen Gehörs. Er macht geltend, das Obergericht habe einseitig auf die Aussagen der Mutter und der drei jüngeren Kinder abgestellt, welche ihn in einem negativen Licht erscheinen liessen, und es unterlassen, die drei älteren Kinder einzuvernehmen.
Die Familie ist offenbar insofern zweigeteilt, als die drei älteren Kinder zum Vater halten, wobei nicht klar ist, aus welchen Gründen sich dies so verhält. Dies ist indes auch nicht von Bedeutung. Im vorliegenden Rügekontext ist vielmehr entscheidend, dass für Sachverhalts- bzw. Verfassungsrügen die in E. 1 dargelegten Begründungsanforderungen gelten, welchen die Ausführungen in der Beschwerde nicht zu genügen vermögen: Zunächst fehlt jeglicher Hinweis darauf, wann und wo beim Obergericht ein Antrag auf Einvernahme der drei älteren Kinder gestellt worden wäre. Über diesen Mangel vermag der Verweis auf die Offizialmaxime nicht hinwegzuhelfen. Es trifft zwar zu, dass in Kinderbelangen die Untersuchungsmaxime gilt; die Parteien trifft diesbezüglich aber eine Mitwirkungspflicht, die sich namentlich im Stellen von Beweisanträgen äussert (<ref-ruling> E. 3.2.1 S. 413). Selbst wenn ein entsprechender Antrag tatsächlich erfolgt wäre (sinngemäss behauptet der Vater solches, indem er vorbringt, das Obergericht habe in antizipierter Beweiswürdigung weitere Einvernahmen als unnütz bzw. als am Beweisergebnis nichts ändernd betrachtet), müsste in der Beschwerde sodann dargelegt werden, inwiefern die drei älteren Kinder mehr als die blosse Tatsache, dass sie zum Vater halten, hätten wiedergeben können. Es wird nicht behauptet, dass sie zur Zeit der in Klagebeilage 5 bzw. 6 geschilderten anhaltenden Gewaltvorfälle, die vom Obergericht als glaubhaft angesehen wurden, noch im gemeinsamen Haushalt gelebt hätten und sich deshalb direkt und unmittelbar (d.h. nicht bloss aufgrund des vom Vater Gehörten) dazu äussern könnten. Schliesslich müsste im Rahmen der umfassenden Begründungspflicht für Sachverhalts- bzw. Verfassungsrügen auch dargetan werden, inwiefern die Aussagen angesichts der obergerichtlichen Feststellung, die Geschwister könnten unter Druck stehen, sowie vor dem rechtlichen Hintergrund, wonach der Wunsch älterer Kinder bei der Ausgestaltung des Besuchsrechts in der Regel zu respektieren ist (dazu E. 4), zu einem anderen Entscheidresultat hätten führen müssen und die antizipierte Beweiswürdigung deshalb als willkürlich zu sehen wäre.
Über all diese Elemente schweigt sich die Beschwerde aus, weshalb die mit Bezug auf die Sachverhaltsfeststellung erhobenen Rügen bereits am Erfordernis der genügenden Substanziierung scheitern.
4. In rechtlicher Hinsicht ist vom Grundsatz auszugehen, wonach Eltern, denen die persönliche Sorge oder Obhut nicht zusteht, und unmündige Kinder gegenseitig Anspruch auf angemessenen persönlichen Verkehr haben (<ref-law>). Dieser ist zwar als sog. Pflichtrecht ausgestaltet, dient aber in erster Linie dem Interesse des Kindes; oberste Richtschnur für die Ausgestaltung des persönlichen Verkehrs ist deshalb stets das Kindeswohl, das anhand der Umstände des konkreten Einzelfalles zu beurteilen ist (<ref-ruling> E. 3b S. 451; <ref-ruling> E. 2.1 S. 587 f.; <ref-ruling> E. 5 S. 212). Auszugehen ist dabei von der kinderpsychologischen Erkenntnis, dass in der Regel eine Beziehung zu beiden Elternteilen wichtig ist, da sie bei der Entwicklung und Identitätsfindung des Kindes eine wichtige Rolle spielen kann (<ref-ruling> E. 3a S. 407; <ref-ruling> E. 4a S. 298; <ref-ruling> E. 2.2.2 S. 590).
Wird jedoch das Wohl des Kindes durch den persönlichen Verkehr gefährdet, indem seine ungestörte körperliche, seelische oder sittliche Entfaltung bedroht ist, kann das Besuchsrecht beschränkt oder aufgehoben werden (<ref-law>), wobei der gänzliche Ausschluss stets die ultima ratio bleiben muss (<ref-ruling> E. 3b S. 407). Erforderlich ist deshalb, dass sich die befürchteten Auswirkungen nicht durch die persönliche Anwesenheit einer Drittperson (begleitetes Besuchsrecht) hinreichend begrenzen lassen; ansonsten verbieten das Persönlichkeitsrecht des nicht sorge- bzw. obhutsberechtigten Elternteils und der Grundsatz der Verhältnismässigkeit, aber auch der Sinn und Zweck des persönlichen Verkehrs dessen gänzliche Unterbindung (<ref-ruling> E. 3c S. 407 f.). Ist aber selbst ein stark eingeschränktes, namentlich überwachtes Besuchsrecht nicht mit dem Kindeswohl zu vereinbaren, besteht angesichts der in Art. 133 Abs. 2 und <ref-law> genannten und übergeordneten Kindesinteressen kein Entscheidungsspielraum: Insbesondere gebietet entgegen dem Tenor der Beschwerde keine Verfassungsnorm ein Recht auf persönlichen Verkehr unabhängig von der konkreten Situation bzw. entgegen dem Kindeswohl; vielmehr ist diesfalls das Recht auf persönlichen Verkehr zu verweigern bzw. zu entziehen (<ref-law>).
Was das Kind anbelangt, so steht es nicht in dessen freiem Belieben, ob es persönliche Kontakte wünscht oder nicht; dies gilt namentlich dort, wo die ablehnende Haltung wesentlich durch die Einstellung der sorgeberechtigten Partei geprägt ist (Urteil 5A_341/2008 vom 23. Dezember 2008 E. 4.3). Indes ist der geäusserte Kindeswille in der Entscheidung zu berücksichtigen und bei älteren Kindern ist er ein massgebliches Kriterium bei der Festsetzung des Besuchsrechts (Urteil 5C.250/2005 vom 3. Januar 2006 E. 3.2.1). Lehnen ältere Kinder aufgrund von Gewalterfahrungen einen persönlichen Verkehr mit dem betreffenden Elternteil ab, ist dieser Wunsch zu respektieren, zumal es bei solchen, die bald vor der Mündigkeit stehen, meist auch sinnlos ist, gegen den klar geäusserten Willen zu versuchen, einen Kontakt anzubahnen (<ref-ruling> E. 2b S. 221 f.).
5. Vorliegend sind alle drei Kinder in einem fortgeschrittenen Alter (12, 14 und 16 Jahre). Ihre strikte Verweigerungshaltung geht auf eine eigene (direkt physische, aber auch direkt psychische) Wahrnehmung zurück und beruht auf einer inzwischen gereiften Willensbildungsfähigkeit. Wie das Obergericht in Würdigung der selbst noch einmal durchgeführten Anhörung der Kinder festhält, waren die Schilderungen von teilweise heftigen Reaktionen begleitet, welche dem Gericht den schwer belasteten Gemütszustand der Kinder mit aller Deutlichkeit vor Augen geführt hätten.
Vor dem geschilderten Hintergrund ist der seit Jahren konstant geäusserte Wunsch der Kinder zu respektieren, zumal angesichts der beharrlichen Verweigerungshaltung nicht zu sehen, inwiefern die Kontaktaufnahme in einer sinnvollen und kindgerechten Weise zu bewerkstelligen wäre. Insbesondere darf auch nicht übergangen werden, dass die Kinder den Vater seit nunmehr fünf Jahren nicht gesehen haben, weil sie in der Vergangenheit bereits aufgrund des blossen Inaussichtstellens von überwachten Kontakten jeweils ausserordentlich heftige Symptome entwickelt haben, was für die involvierten Behörden selbst ein behutsames Zusammenführen von Vater und Kindern als nicht verantwortbar erscheinen liess. Die intensive Therapierung konnte inzwischen abgeschlossen werden, aber letztlich nur, weil die Kinder im Glauben gelassen wurden, sie würden den Vater nicht mehr sehen.
Es ist nicht von der Hand zu weisen, dass sich damit das negative Vaterbild der Kinder verstetigen und dem Vater die Möglichkeit genommen wird, darauf gegenteilig einzuwirken (vgl. dazu <ref-ruling> E. 4a S. 235; <ref-ruling> E. 4b S. 299). Indes haben die Behörden vorliegend während Jahren versucht, einen Kontakt herzustellen, bis sie zur Einsicht gelangten, dass dies nicht durchführbar sei. All diese Tatsachen können nicht einfach beiseite geschoben werden, und es ist vor dem geschilderten Hintergrund nicht zu sehen, in welcher Weise ein Besuchsrecht dem Kindeswohl zuträglich sein könnte: Auch wenn dieses unbestrittenermassen überwacht und deshalb sichergestellt wäre, dass der Vater jedenfalls nicht physisch auf die Kinder einwirken könnte, muss davon ausgegangen werden, dass bereits die Ankündigung von Kontakten wieder zu Verhaltensauffälligkeiten und einer eigentlichen Retraumatisierung der Kinder führen würde, was nicht mit deren Anspruch auf eine gedeihliche Weiterentwicklung zu vereinbaren ist.
Bei einer solchen Ausgangslage ist der von allen Kindern klar geäusserte Wille angesichts ihres Alters und aufgrund ihrer krassen Erlebnisse mit dem Vater zu respektieren. Dementsprechend hat das Obergericht in Einklang mit Art. 133 und 274 ZGB von der Festsetzung eines Besuchsrechts abgesehen.
6. Zusammenfassend ergibt sich, dass die Beschwerde in Zivilsachen abzuweisen ist, soweit auf sie eingetreten werden kann. Bei diesem Verfahrensausgang sind die Gerichtskosten dem Beschwerdeführer aufzuerlegen (<ref-law>). Der Gegenseite ist kein entschädigungspflichtiger Aufwand entstanden.

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde in Zivilsachen wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Aargau, Zivilgericht, 1. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 23. Februar 2011
Im Namen der II. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Hohl
Der Gerichtsschreiber: Möckli