在计算机图形学领域里,自然景物的模拟是一个重要的研究课题,它在虚拟现实,计算机游戏、影视、广告、视景仿真等领域中有着广泛的应用。在自然景物的模拟中,水的模拟是比较重要的一部分,因为缺少水的模拟将会显著地影响自然场景的真实感和协调性。但是,由于水无论在时间上还是在空间上都是不规则的,不重复的,而且水的渲染也有特殊的要求。因此,水的模拟一直是一个很有挑战性的课题。本文通过对国内外大量研究成果的借鉴、总结和创新,对大规模水面场景的实时渲染进行了深入地分析和研究,提出了一种较高渲染效率和视觉效果的水面场景渲染方法。本文通过基于海洋统计模型的FFT法来建模,不仅计算出了用于水面网格变形的顶点三维数据,还计算出了用于水面光照计算的表面法向量,将计算得到的高度场数据平铺到很大的区域的网格上来模拟大规模水面的波浪效果,实现了连续的动画和实时渲染效果,增加了水面场景的真实度。为了更好地衬托大规模的水面,本文添加了水面分别与周围坏境、太阳光、水上物体之间的光照效果,视觉效果比较明显。最后,根据上面所提到的水面建模方法,依据面向对象的设计原则,本文使用Visual C++和OpenGL设计并实现了一个大规模水面的实时渲染系统,通过调整参数的值对生成的水面进行调整。