船舶是远洋运输和海洋军事发展的一个重要的工具。然而由于海浪、海风等复杂因素的干扰,船舶在海上航行时不可避免的会产生各种摇摆,这对船舶航行的稳定性、船上人员舒适性以及船上作业的开展都有非常不利的影响。因而探究海浪对船舶的作用,研究船舶在海上航行的运动特性至关重要。本文首先介绍了海浪的运动规律、特征参数和表述方式以及长峰波随机海浪数学模型。并用切片法原理对船舶受到的海浪干扰力和干扰力矩进行详细的受力分析,求得船舶受到海浪的六自由度干扰力和干扰力矩,并用Matlab进行数值仿真,得到了在不同航向角下船舶各个自由度受到的海浪干扰力随时间的变化。其次,将船舶受到的干扰力和干扰力矩代入耦合的六自由度运动方程,用龙格-库塔法求解微分方程,求得船舶的横摇角度、纵摇角度以及升沉量。用Matlab进行数值仿真,模拟了船舶在不同风速和不同航向角下的纵、横摇及升沉运动。接着为了降低计算量,简化模型,提高仿真速度,不考虑各个自由度之间的耦合关系,把船舶各个方向运动当作独立的运动,建立起了船舶在海浪中运动的非耦合的二阶系统模型,并进行Matlab数值仿真,得到不同航向角下船舶的纵、横摇和升沉。将仿真结果与耦合的六自由度运动方程仿真结果进行对比,验证了非耦合模型的正确性与求解的快速性。最后,利用Visual C++和OpenGL混合编程的方法,构建了符合海浪运动规律的虚拟海洋环境网格模型,并导入船舶运动模型,求得船舶在海浪上的纵、横摇和升沉运动,真实而动态的模拟了船舶在不同海况下的摇荡运动。