虚拟现实技术融合多种信息技术的最新发展成果,为我们创建和体验虚拟世界提供了强有力的支持,并广泛应用到了社会的各个领域。在虚拟场景中,水体真实感的渲染是非常重要的组成部分,包括从天空到海面再到海底的仿真再现,其中水中光学效果的模拟是一个很重要的研究领域。在表现水中场景时要考虑水下场景庞大的数据量,需要找到一种快速有效的方法应用于大规模场景的水体模拟。因此本文研究的目的就是找到一种有效的方法提高水下场景的绘制速度,同时兼顾真实感的要求。Nishita等人提出计算光束光强的方法,并给出了照明体的概念。本文在Iwasaki等人提出的水体光照渲染方法基础上,提出了视点无关的海洋场景构建方法,应用图形硬件加速卡进行加速,借助微软提供的DirectX3D图形库,再现了水下场景的光学效果,给用户带来较强烈的真实感。本文首先介绍了虚拟现实以及水体光照渲染的发展概况,然后介绍了已有的水体计算模型及其绘制方法、焦散效果模拟和阴影效果模拟的方法,最后讨论了本文提出的视点无关的海洋场景构建方法,给出了水体以及焦散的绘制过程,应用阴影体算法绘制了水下场景中的物体阴影。目前水下场景的绘制和水中光学效果的模拟得到了一些较好的实验结果,但仍存在一些问题需要解决。海洋的复杂多变为我们的仿真工作带来了很大的困难。真实性和实时性是今后工作的两大重点。