随着虚拟现实技术的广泛应用,对虚拟场景的真实感要求越来越高。全局光照是渲染真实感场景的关键技术之一,能够模拟各种物理光照效果使整个场景看起来更加真实。由于全局光照计算量太大,很难在交互式图形应用中得到实时渲染。特别在一些复杂场景中,场景面片数量庞大,各个面片之间的相对位置关系复杂,真实感渲染与实时性渲染之间的矛盾更加突出。在本文中,针对复杂场景中真实感渲染,研究了几种光照模型,并在高尔夫游戏场景中进行实验验证,满足实时性的同时渲染效果得到了一定的改进。具体研究的内容下：首先,研究基于屏幕空间环境光遮蔽技术的基本原理,通过利用帧缓冲作为场景几何体的离散近值,把阴影从场景的复杂性中分离出来,在屏幕空间内的二维场景数据来模拟三维信息,计算每个像素采样点在深度缓存里的投影点,通过投影点产生的AO值来近似代替采样点的AO值,利用高斯模糊方法来降低渲染结果的噪声,并利用OpenSceneGraph三维渲染引擎实现基于屏幕空间的环境光遮蔽算法,验证其算法的实时性效率和渲染效果。其次,本文研究了基于HDR的实时光照技术,基于现实生活中的物理光照模型,在虚拟场景中实现实时渲染HDR光照模型。把原始虚拟场景作为输入,对其虚拟场景进行重采样,提取平均亮度,过滤明亮区域并建立光晕效果,利用色调映射算子将高动态范围图像映射到低动态范围图像,输出到普通显示器上。整个HDR渲染过程需要多个临时渲染目标,就是用来存放中间渲染结果。最后,本文研究了基于光子映射并行化技术,对渐进式光子映射算法进行并行化可行性分析,优化串行算法,对渐进式光子映射中的视点光线跟踪、光子跟踪以及场景渲染进行并行化,最后利用OpenCL异构并行计算语言实现渐进式光子映射算法的并行化,并与串行算法进行比较,验证其并行化算法的效率。最后,以虚拟高尔夫游戏系统作为实验平台,验证上面几种光照模型的真实感渲染效果,并能满足实时性渲染效率。