表面粗糙透明材质的实时渲染,也就是对粗糙表面折射的实时渲染,是真实感渲染领域的一个重要方向,在虚拟场景的构建中具有很高的应用价值。粗糙表面折射由于其复杂的光学过程,对其进行实时渲染具有一定的难度。虽然,目前已有许多工作对粗糙表面折射的实时渲染问题进行了研究,并获得了很多成果,但是由于现实场景的复杂性,这些工作仍然存在着很多缺陷和不足。本文提出了一种粗糙表面折射的实时渲染算法,弥补了现有的渲染算法中无法支持动态环境光照和近场物体的不足。由于粗糙表面折射的实时渲染问题存在着光源、折射介质和折射过程这三方面的复杂性,使得对折射过程的处理非常耗时,需要降低这三方面的复杂性才能实现粗糙表面折射的实时渲染。本文提出的方法通过使用高动态范围的环境图和引入Summed-area Table(SAT)解决了光源的复杂性。通过使用环境图来存储环境光源,为动态光照下的实时渲染提供了基础。由于SAT具有高效的并行求和能力,因此能够快速的实现折射光线的积分运算,从而大大降低了渲染过程的计算耗时。另外,通过多层环境图的引入,解决了被近场物体反射的光线的表示问题,也使得对这些光线的积分成为了可能。对于折射介质自身的复杂性,本文提出的方法引入了“两个表面”的近似模型,减少了光线与介质表面的求交次数,从而降低了由折射介质的几何特性导致的复杂性。本文还提出了一种锥合并方法来降低折射过程的复杂性。通过将光线在介质前后表面上产生的折射锥合并成一个总的折射锥,大大减少了需要计算的折射光线的数量。另外,通过法线图滤波等技术使得锥合并以及光线主传播路径的计算尽可能的符合物理原理,保证了渲染过程的准确性。最后,通过大量的对比实验证明了本文提出的方法的有效性和可靠性。