用分形思想模拟的自然景物在虚拟现实环境中的应用越来越广泛。而迭代函数系统(IFS)作为分形理论的一个分支,在一大类物体的建模问题中具有很大的优势,特别是对自然景物的计算机模拟生成方面优势更为明显。由于树木在自然景物的构成中占有相当重要的地位,而且具有复杂的三维结构,所以本文以此为基础对自然景物的模拟从两个方面进行,即树木的静态模拟和树木的动态模拟。首先,针对树木在随机风场中的摇曳,在分析现有风场模型的基础上,建立了一个能够体现风场自然规律和随机变化的风场数学模型；利用材料力学原理,对弹性杆件的弯曲运动进行了力学分析,并将其应用到树木枝条的弯曲形态中,然后对树木枝条进行动力学分析和分段处理,进而计算推导出风力参数,采用局部坐标系法对虚拟风场中树木的变形原理进行了研究和分析。其次,介绍了IFS、带概率的IFS、带凝聚的IFS和带参量的IFS数学模型,通过带凝聚的IFS构造了生长迭代函数系统,并介绍了生长迭代函数系统的树木造型方法、基本原理和各个变换的控制部位,以此为基础建立了三维树木的整体模型。在建模过程中,利用分段法获取了每段树木枝条的数据,为三维树木的动态模拟提供了基础。最后,根据IFS吸引子对参数的依赖关系分析了在计算机模拟中树木枝条的变形原理和方法,包括风力参数对树木的变形影响、每段树木枝条的变形过程和算法设计原理,从而将风力参数与凝聚IFS结合设计风场凝聚IFS变形算法来控制树木在风中的变形。本文在Visual C++6.0开发环境下,结合OpenGL.开发了三维树木在风中动态摇曳的可视化模拟系统。利用该系统,通过调整模型中的参数,可以得到不同风力参数下的动态树木摇曳的可视化效果。实验表明这种方法是有效的,模拟效果真实,符合自然界风吹树木的规律。