我国地处亚洲东部,受亚热带季风气候影响,东西地势相差很大,是世界上洪水灾害最严重的国家之一,在我国每年都会发生大大小小的洪水灾害,存在数以万计的危险点。近十年来,洪水灾害每年造成人员伤亡数以千计,经济损失更是数亿元,严重影响了我国社会经济可持续发展。由于洪水灾害具有很大的危险性和实时性,很难及时的记录洪水发生的全过程。而目前,记录洪水灾害也多为视频和洪灾发生后的图像。要是能在三维场景里进行洪水模拟仿真,这将对洪水灾害的了解,对洪水运动机理的研究、对洪水灾害的预警与防治等都有重要意义。本文在分析洪水模拟常见方法的基础上,重点研究基于SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics平滑粒子流体动力学)的洪水灾害仿真方法,并且基于此,设计实现了一套洪水灾害仿真系统。主要内容如下:1.研究基于SPH的洪水灾害实时仿真方法。考虑到在三维场景模拟洪水淹没过程;洪水的运动细节效果并不需要很精细,在求解流体动量方程时做了以下改进。第一,对外力项求解时就只考虑粒子本身的重力。第二,减去对对流项计算。第三,在对SPH算法的密度计算采用水的静态时的密度值。提出了一种高效的SPH算法,提高模拟效率。2.设计与实现洪水灾害实时仿真系统。采用3DMax和Unity3D构建三维虚拟场景,SPH方法绘制洪水,通过效果展示证明了仿真系统的可行性。基本实现了洪水仿真过程的理想结果。3.系统的优化方法与实现。在模型优化时,做简模、减少模型数量和保持模型面与面的距离;场景优化时,使用视锥体剔除和遮挡剔除方法。通过对模型和场景的优化减小计算机对三维场景的计算,提高了模拟的效率。通过仿真系统的实验验证,证明了本文算法的可行性和有效性,且其计算效率较高,具有良好的实时性,比较真实的在三维场景中模拟洪水的淹没过程。