阴影的实时渲染作为增加虚拟场景真实感的关键技术之一,一直备受关注,它使得计算机产生的图像更逼真。阴影暗示了几何场景的信息,如物体形状、物体间的位置关系及光源的位置和方向等。在各类仿真器、大型三维游戏、地理信息系统和计算机辅助设计、制造中,许多成熟的阴影渲染技术得到了广泛的应用。然而,在动态场景中实时绘制真实感的阴影仍是一种挑战。近年来,伴随着计算机图形硬件的快速发展,复杂的图形计算已经逐步从CPU转向图形硬件——图形处理器GPU(GraphicProcessing Unit)。现代GPU技术的发展极大地推进了计算机实时渲染技术的应用,其主要的应用包括交互式的图形建模程序和虚拟现实系统以及游戏、计算机动画等。基于图形硬件的实时阴影绘制的研究取得了很大的成果,利用可编程图形硬件加速并提高渲染效果已经成为主要发展趋势。本论文基于现代图形处理器的可编程特性,在吸取三维计算机图形学、计算几何、科学计算可视化、虚拟现实的先进理论和技术成果的基础上,对列车模拟器视景仿真系统中动态实时阴影进行了较为深入的研究和分析。通过对各种典型的实时阴影算法的优缺点进行比较,根据列车驾驶仿真器实时性要求较高的需求,针对不同的光源类型,最终选择了一种基于图像空间的算法进行扩展。在实验的基础上,对基于图像空间的算法作了改进,并在实际项目中得到了很好的应用。该算法较好地平衡了阴影真实感和实时性,实时交互性和阴影真实感效果基本满足了实际的需求。