通过计算机尽可能逼真的模拟现实世界，一直是计算机图形学，特别虚拟现实技术的一个研究热点。流体模拟作为计算机图形学的一个很具有挑战性的研究课题，具有很好的商业价值，在航海仿真、虚拟城市游览、数字电影和广告等中都有大量应用，逼真自然的水面可以很好的增加场景的逼真感和沉浸感。由于对流体进行描述的物理模型十分复杂，因此流体相较与其它自然现象来说也更难模拟。这时只有去追溯该现象本身的物理根源，并借助其本身较为精确的物理描述才能真实再现其外在的视觉效果。 当前主要有两类流体模拟方法，一类就是面模拟(主要是水面模拟)，着眼于通过对流体表面建模的方法来模拟流体的运动；另一类就是体模拟，着眼于对整个流体本身进行建模，分析其受力模型和运动变化。 本文首先以硬件加速的方式实现大规模水面的实时模拟。通过Perlin噪声函数构造高度图，然后以高度图采样和添加有生命周期的随机扰动的方法实现动态水面的建模。针对水面模拟计算量大的特点，通过以硬件加速的方法，以GPU强大的计算能力完成水面模拟所需要的法向量和反射折射计算。使模拟效果在真实感和速度上都有很大的提高，达到实时仿真的目的，渲染速度达到100FPS以上。 光滑粒子动力学方法是近年来得到广泛发展和应用的无网格方法的一个重要分支，是一种纯拉格朗日方法。本文以之为理论基础，详细阐述了控制方程的粒子近似法表示，并以树形结构完成对邻域粒子搜索；对边界进行处理时引入虚粒子和镜像粒子，使边界处的自由粒子没有密度缺损。采用蛙跳法对数值方程求解，更新粒子的各个参数。最后通过行进立方体构造等值面的方法完成对流体的渲染。采用光滑粒子动力学得到的模拟结果不仅表面光滑，而且能够实现自由表面的剧烈变形，还能与之进行交互，真实感比较强。