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提出一种实现真实感天空实时渲染的高效方法。首先利用基于分析的天空模型实现天空的光照计算，该模型充分考虑了天空的昼夜变化，并对夜空中特有的各类光源如月球、星体、黄道光和气辉等进行分析；其次通过色调重现实现天空的真实感渲染，通过对暗视效果的模拟进一步提高夜空渲染的真实感；最后给出基于观察窗口的天空几何模型和银河系、星体的渲染方法，并通过图形处理器（GPU）实现上述算法的实时渲染。该方法适用于室外场景的渲染，并已成功应用于某直升机飞行模拟器中。