自然景观的模拟在计算机图形学中一直占有一定的重要性，本文的主要研究内容就是构建模拟自然场景的特效系统，该系统综合运用了两种自然场景模拟技术：粒子系统和视频的合成技术，这两种技术互为补充，分别构建了系统中的火焰、烟雾模型和流水的模型。对于特效场景中的火焰和烟雾模型，由于它们具有不规则的几何形状，细微的颜色变化，而且受周围环境的影响，很难用视频的合成技术去实现，所以我们采用了更加适合表现这类物体的粒子系统。粒子系统是一个比较成熟的技术，它采用大量具有一定生命周期和其他属性的微小粒子作为基本元素来绘制一个或多个对象，并且可以在实时的情况下保证一定的画面质量。若采用粒子系统生成流水动画，需要数量巨大的粒子，因而计算量大，且真实性不够。我们采用了视频纹理合成流水，它具有图像真实的优点，又捕捉了视频的动态性，又不需要大量的计算。它以样本视频为素材，在对其分析的基础上构造出连续运动的场景。视频合成最基本要求是保持动态连贯性，利用某种图像相似度的度量方法来查找视频序列中的周期性，回跳性的循环播放来合成具有任意长度的视频。本文研究的重点是构建一种粒子和视频的混合特效系统。详细地介绍了系统框架、系统主要功能和关键技术，并描述了火焰和烟雾粒子系统模型。在建立了基本的火焰粒子模型之后，我们又对它们进行了扩展，构建了两种火焰蔓延的模型和火焰燃烧字符模型。