红外成像仿真技术，由于其在军事、航天等领域上面的重要应用，近年来，在国内外都受到了极大的重视并得到迅速的发展。融合计算机图形学、虚拟现实技术、红外物理学及传热学原理的红外成像仿真为军事训练提供一个逼真的三维可视化平台。它克服了时间、地域、环境变化方面的限制，为红外武器设备的设计、研制和验证提供了一个全新的技术手段，能大大提高系统的设计、研制的效率，并能大量节省人力物力，缩短产品周期。本文在前人研究的基础上，在红外地面场景的高效生成和地面假目标的红外成像仿真两个方面进行了研究探讨。本文的第1章回顾了虚拟仿真技术的发展历史，综述了前人在红外仿真方面的相关工作及国内外发展现状，并简要介绍本文的主要研究工作。红外地面场景的高效生成是红外视景仿真实时生成的关键技术之一。本文的第2章，讨论了一种波段转化的红外地面背景的生成新技术。首先建立了多种典型地面场景材料的红外热数据库，对于输入的航拍或遥感可见光地面图像，采用了交互式方法分别选取场景区域，最后通过热物理过程处理，得到不同气象条件及不同时刻下的表面温度场分布，最终生成相应的红外图像。我们提出了一种基于象素RGB空间相似性的方法对选取场景区域过程中未归类区域进行材质的赋值混合。为提高军事伪装设备中假目标红外成像效果的设计效率及有效性，本文的第3章探讨了假目标的红外成像建模和绘制的过程。首先介绍了假目标的红外物理建模特点，提出了基于面内热源的表面温度计算模型，并在模型中全局考虑了辐射传递及表面热扩散的同时作用，采用了分步迭代方法进行求解，并实施多种优化措施以提高其求解效率。相比以往的点内热源模型及其辐射传递及表面热扩散分步处理算法，本方法更接近于实际情况。在本文的第4章，作者对全文的研究工作进行总结，并对未来的研究工作进行了展望。