近年来,随着虚拟现实技术、计算机网络技术以及计算机图形技术的发展,人们提出了新的军事发展思路——建立虚拟战场来进行军事演练。作为新型的军事演习载体,虚拟战场具有直观性、可交互性以及经济性等优点,现已成为现代化军事演练中各国军队采取的主要方式。虚拟战场环境作为作战仿真的一个基本平台,其逼真程度将直接影响参训人员的判断和决策,而对动态逼真的虚拟战场环境构建的关键技术之一便是特效的生成及渲染技术。本文在总装“十一五”预研项目的资助下,对虚拟战场的特效表现进行了研究,并重点研究了虚拟战场中爆炸作用下的模型毁坏模拟和爆炸云的渲染。本文提出了一种基于过程的爆炸作用下的模型毁坏效果模拟方法。首先通过三维实体建模,构建了具有厚度信息的模型,可方便的对模型进行断裂模拟和碎块构造。然后鉴于虚拟战场对实时性的要求以及随机断裂算法在真实感上的欠缺,提出了简化的冲击波模型,并将计算结果作为模型所受外力,采用本文提出的基于形状匹配的毁坏算法实现了模型的毁坏断裂模拟。形状匹配的概念最初是由Müller等在2005年提出的,由于其具有建模简单、计算速度快、易于扩展等特点,在变形模拟方面得到了极大的应用。本文对形状匹配算法进行了详细的分析和介绍,并在其基础上根据虚拟战场的应用需求提出了一种改进的基于形状匹配的模型毁坏算法。在本文的模型毁坏算法中,实体模型中的数据通过八叉树结构进行组织,以区域宽度w定义形状匹配区域,然后依据形状匹配的思想对模型进行毁坏模拟。本文的模型毁坏算法具有建模简单、易于实现、无条件稳定等优点。最后,使用粒子系统实现了爆炸云的渲染。通过对爆炸云形状特性的分析,定义了系统中粒子的初始化及运动情况,并对粒子系统实现中的关键技术进行了讨论。实验结果表明,本文可较真实且实时的表现爆炸作用下模型的毁坏效果模拟,对爆炸云的渲染具有绘制速度快、效果逼真等特点,能较好模拟虚拟战场中爆炸及其产生的冲击波对周围物体毁坏这一过程,满足了虚拟战场中对特效模拟的需求,有助于动态逼真虚拟战场环境的构建。