虚拟现实技术是一项综合性的信息技术,虚拟现实就是在计算机上把现实世界真实的模拟出来,让人从感官上有一种身临其境的感觉。它涉及到计算机图形学、计算机仿真、人工智能等各个学科,广泛应用在医学、教育、游戏、军事等领域。随着计算机图形学的高速发展,人们对计算机所产生的视觉效果要求越来越高,不但追求真实性而且交互性也要不断提高。自然现象的模拟在三维虚拟场景中起着非常重要的作用,特别是在户外的飞行仿真、影视广告、计算机游戏、军事演习这些场景中。在计算机图形学领域,为了增加场景的真实感,提高与虚拟世界的交互性,研究者们提出了许多自然现象的模拟方法,包括基于过程的建模方法和基于物理的建模方法。云是一种非常复杂的自然现象,其形状不规则、具有随机性,三维云的模拟已经成为计算机图形学中最具挑战的问题之一。三维云的模拟主要考虑建模和渲染两个方面,建模方面需要在视觉上达到逼真的效果,渲染方面要能够提高绘制效率,也就是在保证真实感的同时尽量减少绘制的时间,研究者们在这两个方面做了大量的工作,取得了一定的成果。本文对云的建模、光照、渲染三个方面进行了研究,根据积云的特点,采用基于粒子系统的建模方法,提出了一种能够近似计算光与云交互作用的散射光照模型,不仅增加了云的真实感而且提高了运算效率。为了提高渲染的速度,本文采用Impostor技术加速云的绘制,给出了积云的实现结果以及分析,并在Visual Studio 2003开发平台下,实现了三维云场景的漫游,最后对本文的工作进行总结以及有待改进的地方。