真实感自然场景模拟技术一直以来都是计算机图形学领域的热点研究问题,而真实感草地场景模拟技术则是其中一个重要的组成部分。本文在总结国内外研究成果的基础上,研究并实现了模拟真实感草地场景的方法,并重点致力于研究如何使得生成的草地场景不仅含有多样化的真实感草模型同时又具备风场作用下的动态效果。论文主要研究内容与成果概括如下:1.设计采用了一种基于视点变换的动态LOD四叉树地形构造算法,并引入了一种与四叉树地形相匹配并且符合自然表现规律的草体分布策略,使得动态生成地形的过程中根据分布信息实时绘制草体模型成为可能。2.设计了两类草体的建模方法。针对分枝结构特征明显的草体,本文在语义相关L-系统理论中引入曲线细分的思想对草体分枝模式进行模拟,将分枝模式的模拟过程分为两个阶段完成,并结合轴变形技术进行叶片造型,生成了形态各异和逼真的完整草体;针对分枝结构特征不明显的草体,本文则采用了一种星形结构对多株草体进行整体外形的表达,使得多株星形草体聚集在一起呈现出自然而茂密的草丛效果。3.设计了在物理风场作用下不同类别草体的变形策略。本文在采用线性自回归模型模拟物理风场的基础上,采用了有限元分析方法和基于中心位移方法分别对分枝结构草体和星形结构草体进行变形计算,同时对星形草体变形计算结合了可编程的GPU技术,使得动态草地场景的生成既满足了真实感要求,也满足了实时性要求。上述真实感草地场景的模拟算法均都已在原型系统中成功实现,原型系统的算例结果验证了本文研究成果的正确性。