自然景物模拟一直是计算机图形学场景建模的重要研究内容之一,在虚拟现实、游戏动画、影视广告中均有广泛的应用,其中自然景物流体模拟更是近来的研究重点。在以往的研究中更多的将流体场景作为大概念的物体类型而忽略其不同的性状,导致各类流体场景效果同一化,降低了整个自然场景模拟的真实性。针对以上现象,本文主要研究工作及研究成果如下:首先,本文对虚拟场景中各种自然景物的算法进行了广泛的研究,在此基础上观察分析自然流体和周边景物对象的状态、颜色、温度、起伏、流速等物理特征和相互影响,据此研究模拟仿真的基本技术和方法以及设计虚拟场景的结构和模块。其次,使用脚本语言和OpenGL图形库完成对流体景物的模拟,使用Maya建模工具创建仿真模型,对其他自然景物进行建模仿真。最后,运用Unity3D引擎处理和渲染复杂的三维模型,使用光照、渲染、材质、刚体引擎、场景漫游等技术整合出一个完整场景,包括虚拟自然环境的地形、植被、河流、海洋等对象的三维模型。实现虚拟自然场景的建立和优化,将流体景物与自然景物结合。