非真实感渲染与传统的真实感渲染相反，不是以实现“像照片一样真实”的渲染效果为目标，即不再依靠物理学从速度和精度来模拟物理过程，而是从认知科学、艺术、图形设计等领域出发，对信息进行结构化和抽象化，从而实现风格化绘制。水墨画作为中国传统艺术之瑰宝，在计算机上实现其绘制效果，实现了传统艺术在新时代的传承与发展。本文以三维模型的水墨画实时绘制为主要研究方向，利用先进的可编程图形绘制流水线技术，结合多纹理采样技术、纹理映射技术、特征线提取技术、基于图像空间的后期处理等技术实现对三维模型的水墨渲染，并在编辑器中实现实时交互的展示效果。研究内容包括：中国水墨画的艺术风格分类；用基于GPU的HLSL语言实现水墨画风格绘制；把实现水墨风格的HLSL语言封装成为特效脚本，使其能被后处理特效插件PluginCompositor使用，最后能够在Sim3D_Frame编辑器中交互的改变水墨渲染风格。对中国水墨画艺术风格进行分类，从水墨画的线条与用墨特征出发，对其艺术特征进行归纳、抽象和划分。根据可编程图形流水线绘制的特点，将艺术风格按照轮廓和内部区域的不同来进行分类。利用顶点着色器和像素着色器对轮廓和内部区域进行渲染，通过相关参数的调整实现对不同艺术风格的绘制。因此如何实现模型特征线提取和内部的着色渲染，让其呈现各种水墨风格是本文的一个研究重点及难点。基于可编程图形硬件的并行性与高运算性，基于图像处理技术与顶点数无关的渲染特点，本文采用基于图像的处理技术、后处理技术、渲染到纹理技术、纹理映射等技术来提高渲染质量；采用可编程高级语言HLSL编写的顶点着色器（Vertex Shader）和像素着色器（Pixel Shader）来实现水墨绘制效果，相关几何运算和着色操作均在GPU上实现，提高了渲染效率。最后对PluginCompositor插件的设计与实现进行了介绍，将水墨渲染效果加入其中，在Sim3D_Frame编辑器里可实现效果实时可编辑可交互的水墨风格渲染。