随着国内外毒气泄漏扩散造成惨重损失的事故不断发生，人们意识到提高人类的安全保障水平是当务之急。为了掌握毒气泄漏扩散过程，提高预警、风险管理水平和应急管理能力，研究有毒气体泄漏扩散和预警方法显得尤为重要。本文重点研究如何在OpenScene Graph（简称OSG）的平台上实现毒气泄漏扩散三维仿真和预警功能。首先，阐述OpenScene Graph的定义、优缺点以及控制模型的方法，并结合毒气泄漏扩散特点，介绍OpenScene Graph粒子系统产生的原理、包含的模块以及模拟毒气泄漏扩散的过程。通过比较常用气体泄漏扩散模型的优缺点，本论文采用高斯模型计算毒气泄漏扩散过程中的气体浓度。并通过虚拟现实技术构建毒气泄漏扩散三维虚拟场景。其次，把毒气的毒性区域划分成致死区、重伤区、轻伤区、安全区，并把每两个毒性区域的分界线值作为预警阈值，进行预警，并进行应急通讯、应急响应、应急预案等应急管理。最后，通过VS2008中的MFC模块把Open Scene Graph模拟有毒气体泄漏扩散三维仿真过程、预警和应急管理等功能综合起来实现，有助于人们进行模拟演练、培训和疏散。