在计算机虚拟现实中通常采用纹理数据模拟模型和场景的表面细节,使得模型或者场景的真实感大幅提升。纹理根据其数据组织结构不同可分为二维纹理和几何纹理。其中二维纹理以具有自相似性的二维图像数据为主,二维纹理合成具有合成速度较快,且内存占用小等特点;同时,由于二维纹理不支持遮挡、阴影、轮廓等重要的效果,二维纹理无法满足虚拟现实对表现形式越来越精细化的要求;几何纹理具有更丰富、细致的表现能力,在虚拟现实技术中得到了大量应用,大大提高了模型和场景的真实感。现有的几何纹理合成方法普遍存在计算量大、存储占用高并且需要大量的人工交互等问题,因此如何快速高效高质量的合成几何纹理成为计算机图形学的研究热点。首先,对纹理合成的研究背景、意义、及国内外研究现状做了分析,并且对二维纹理合成和几何纹理合成的一些经典算法进行详细的介绍和分析总结其优缺点。然后,对马尔科夫模型、像素点邻域、纹理块邻域以及邻域匹配原则等纹理合成基本理论进行了详细的阐述,结合现有的经典方法对二维纹理合成和几何纹理的一般步骤和方法进行详细的描述,以此分析得到影响纹理合成速度的原因是在于基于邻域匹配的纹理合成方法中大量的邻域搜索成了纹理合成速度的瓶颈。其次,对纹理合成加速技术从软件和硬件层面进行了分别介绍,根据邻域搜索存在的瓶颈问题,本文深入研究了相关的软件加速技术和GPU多线程并行加速技术。最后,提出了一种基于GPU加速的几何纹理合成方法,以解决几何纹理合成过程中的高计算量、高存储占用和高耗时等问题。通过采用GPU多线程并发技术设计并行加速算法,将串行的几何理纹理合成过程并行化,加速几何纹理合成。实验结果表明,本文算法不仅存储占用更小,而且能够在保证合成质量的同时,极大的降低几何纹理合成耗时。