随着计算机技术的高速发展,可视系统的应用日益广泛,人们对可视系统模拟的逼真度要求也越来越高,再者人们期待着看到与自然更相符的可视环境,尤其在飞机、汽车、轮船等模拟环境,对自然景物模拟的逼真程度将直接影响训练效果,因此自然景物的模拟,一直是计算机图形学领域中具有挑战性的研究方向之一。本文研究的内容是在视景中,利用粒子系统的方法结合动态纹理技术,实现对雨雪等特殊气象的实时模拟,同时结合空气动力学基本原理,根据实际现象和仿真具体要求简化风场模型,降低计算量,克服粒子系统计算量大的问题,完成对雨、雪等自然景物特效的实时模拟。首先系统地阐述粒子系统的基本原理、基本模型,详细分析了粒子的产生,空间位置属性、运动属性、生命周期、粒子的消亡等问题,并总结了粒子属性的通用描述形式。然后用时间序列的分析方法、统计的思想分析视频中的信息统计特性和研究对象的动态特性,建立景物的状态空间模型,研究状态空间模型生成动态纹理的机理,用一种次优的方法解决该模型参数求解难的问题,分析模型各个参数针对图像序列的有意义的含义。为了降低计算量,克服粒子系统计算量大的问题,采用与动态纹理技术相结合的思想,结合控制理论思想,采用时间序列分析方法、统计的思想,将采用粒子系统模拟的雨景信号采集,通过滤波等处理,得到原始的雨景纹理,建立雨景的状态空间模型,基于VC++平台,结合OpenGL语言,将采集到的原始纹理,存储与显示列表中,根据帧间间隔,随机调用这些纹理,由于纹理面片信息相差不大,不会给人帧间跳变的感觉;其余的雨滴,采用粒子系统算法绘制,结合电子公告板技术,mipmap技术等,同时采用frac()函数,完成粒子的重复利用,最大限度的降低粒子数量,增加系统的实时性。最后,对结果进行分析,给出最佳模拟数据,并对复杂综合气象做了进一步模拟。