植物仿真一直是计算机图形学研究的热点和难点。近年来,植物形态的多样性吸引了越来越多的研究者,水下场景也以复杂和奇妙的视觉效果吸引了越来越多的关注。水草作为一种水生植物,是水下场景中重要的自然景观,其仿真在虚拟现实中具有重要的意义。本文是苏州某管理部门开发的“虚拟太湖流域”项目中的子课题,基于GPU、Bezier曲线和粒子系统理论,给出一种动态水草仿真的方法。基本思想是水草建模采用Bezier曲线生成叶脉和边缘曲线构成水草叶片的基本框架,插值和三角化构建叶面网格,保证叶片的卷曲信息及光滑度,对叶片进行旋转变换和比例变换生成整棵水草,再利用多重纹理添加暗斑,生成更贴近自然状态的水草。运用粒子系统理论对水草进行动态效果处理,将水草叶面的控制顶点视为一个个粒子,通过控制这些粒子的运动来实时改变叶片的形状,形成水草的动态效果。由于模拟的结果是水草群,整个水草群的控制顶点数量众多,因此本文采用CPU和GPU相结合的方式对水草进行模拟,充分利用GPU的加速功能和并行处理能力。实践证明这是一种行之有效的方法,大大减轻了CPU的计算量。本文为实现逼真模拟构建了其他场景,基于Catmull-Rom算法模拟了太湖湖底,对水下光线进行指数衰减处理。通过湖底、水草及动态效果的合成,进行光照、雾化等效果处理,实现了动态水草的实时模拟,得到了较好的模拟效果,满足了实际课题的要求。