红外成像仿真在现代技术快速发展下的国防战术演练、目标探测识别及灾害救援及其他军事民用领域具有重要应用价值。现有的红外仿真方法主要是针对空中或陆地目标场景、或是针对单一海场景静态目标的,而对动态海陆场景的建模及实时仿真则少有涉及。而在现代战争条件下的导弹制导仿真中,对大尺度不同地形种类多光谱的可信度仿真有着迫切的需求。为此,本文在前人基础上整合实现了一种针对海陆场景特点的红外实时仿真方法,该方法包含了对陆地场景、海洋场景的红外建模、目标与环境的相互热作用建模及整体仿真系统的优化和实时加速绘制。基于红外物理学理论和现有仿真成像研究模型,本文实现了一套适用于海洋和陆地场景的红外仿真框架,将不同目标的红外仿真成像归纳并入统一成像过程中。对于陆地场景,采用了基于热材质物理属性的表面红外转制生成计算模型；对于海洋场景,考虑环境因素,基于红外自身辐射与反射计算模型,求解出海面背景的温度场分布及零视距辐射；针对舰船这类结构较为复杂的海面目标,提出了一个基于网格法思想的温度场迭代求解模型,该方法在微分传热方程的基础上,将舰船模型的传热问题转化为内热源传热求解及外表面的二维传热求解问题,通过预计算获取内热源对外表面各点的实际传热功率,再通过基于纹理的外表面热平衡方程求解获取其温度场分布,进而绘制出其红外仿真图形。本方法可在预计算的基础上,通过并行计算实现舰船模型的实时红外仿真。在此基础上,建立并实现了一个海陆场景红外仿真系统。该仿真系统实现了海陆综合场景的红外仿真框架,系统支持用户自定义的内热源场景设置和热物理设置,具有良好的交互性和可扩展性,同时采用GPU加速技术对求解过程进行优化,实现了大规模海陆红外场景的动态实时仿真及虚拟漫游。在论文最后,作者对本文的工作进行了总结,并指出了进一步研究的方向。