流体仿真一直是计算机图形学领域研究的热点之一,烟雾作为流体的一种重要表现形式,具有多变性以及易受外界环境影响等特点,所以对于烟雾的真实感模拟变得非常困难,而关于烟雾融合的实时绘制则更具挑战性。随着技术的发展,电影特效、游戏处理等诸多领域均应用了烟雾融合的渲染。针对不同烟雾融合时的边界过渡不自然的问题,本文旨在对多烟雾融合过程中所出现的问题进行多角度的探究和了解,并且根据此问题提出一系列的理论知识和解决办法,并且通过刻画小尺度可变风场,实现可变风场中多烟雾的融合。首先,通过N-S方程来模拟烟雾运动的物理模型,针对传统烟雾模型表现单一的问题,引入外力项,其中外力项包含热浮力与风力。同时为了准确描述可变风场中多烟雾融合过程,通过刻画小尺度可变风场,并将描述风力的时变函数加入N-S方程的外力项,从而实现可变风场中多烟雾的融合。其次,为改善不同烟雾融合时的边界过渡不自然的问题,引入错切变形法对传统的烟雾融合绘制算法进行改进,利用空间数据结构加快空区域的跳跃速度,减少相邻颜色间空区域的间隔,保证相邻颜色之间的平滑过渡。最后,控制烟雾的浓度差来调节不同烟雾融合时的细节,真实性与实时性二因素相互制约,影响着多烟雾融合时的效果,通过累加不同速度平流场,对烟雾融合处进行平滑处理以使效果更加逼真;同时为了丰富多烟雾融合时的形态空间,引入AABB包围盒技术实现多烟雾融合区域的网格划分,增加多烟雾融合空间的表现形态,有效的减少网格模型对多烟雾融合形态空间的限制。实验结果表明,本文的方法能够使烟雾融合的边界更加平滑自然,有效提升多烟雾融合的速率的同时仍可保证实时性。