随着计算机硬件和三维技术的飞速发展，计算机三维动画的应用领域和应用程度不断提高，追求具有照片级真实感的图像已成为目标。而材质是动画制作中视觉属性的综合体现，是生成真实视觉效果的关键。材质可以看成是物体的表面颜色、纹理、透明度、反射率、折射率、发光度等各可视属性的结合。　　 半透明材质一直是计算机动画材质系统所研究的重点和难点，因为在我们日常生活中大部分物体都具有半透明的性质，例如：水流，云彩，雪，皮肤，玉，岩石等。随着计算机应用需求的飞速发展，在许多应用场合，如动画、游戏、影视特效、工业设计、虚拟现实等领域，对实现具有高度真实感的半透明效果有了日益增长的需求。半透明材质是一种表现物体半透明效果的材质系统，当光线穿过半透明物体时，经过反射、折射、漫反射、散射、次表面分散与部分吸收，就会产生半透明效果。由于半透明物体的多样性，对光线散射与吸收程度的复杂性，所以实现具有高度真实感的半透明效果需要专业级渲染器。　　 渲染作为动画制作的核心环节之一，渲染方案决定着动画产品的最终效果。Renderman是业界公认的一款渲染速度快，渲染质量优秀，高可靠性，并具有照片级精度的一流渲染器。其接口RI在三维影视制作领域已经成为工业标准，经过国外十几年的应用和发展，它已经变成了真实感图像渲染的工业标准，并受到众多三维动画制作人员的青睐。　　 RenderMan自带有很多实用材质，材质是用着色语言(Shading Language)编写的程序，RenderMan不仅提供了丰富的岩石，玻璃，水流，皮肤等半透明效果材质来模拟日常生活中的物体，并且用户可以使用着色语言，这种高级语言即能指定光线和场景的不同部分进行相互作用并支持用户自定义的各种shader，实现一些特殊效果。这给了三维动画制作人员有了更大的创作空间使其想像力发挥到及至。　　 本文的前面部分详细介绍renderman的发展历史，渲染流程，renderman的着色语言等。然后介绍粒子系统以及粒子系统的应用和发展。在文章的第四章，详细介绍了开发水流、烟雾两种基于单层漫反射的半透明材质所用到的算法和技术。文章的第五章，详细介绍了基于多层漫反射的SSS效果半透明材质的研究与设计，然后进行试验，反复调节参数以达到最真实的半透明效果，最后总结和展望。