森林场景是自然系统的重要组成部分,森林场景渲染是当前虚拟现实领域中一个研究热点。森林场景的组成非常复杂,它包括数量众多的树木模型,场景天空环境等。树木模型自身结构也非常复杂,且其受风力后的动态摇曳效果模拟非常复杂,涉及物理力学系统及空气动力学等方面知识,对其精确并且实时模拟十分困难。本文对树木模型及森林场景渲染做了以下研究工作：首先,采用了几何建模与图像建模相结合的混合式树木建模方法。并对树木内部结构实现分层处理。对树木模型的枝干部分采用几何方法建模以实现树木动态模拟,对叶簇部分采用图像方法建模以降低模型复杂度。并实现了三种不同细节层次模型建模。其次,本文提出了一种基于场景地形的三维空间风场模型的建模方法。该方法根据场景地形和输入风力实时获取场景每个位置上的风力大小和方向。由于采用预先建模方法获取风场数据,故能够极大提高场景效率。再次,本文采用悬臂梁模型模拟树枝动态摇曳效果。使用树木模型内部参数修正模型变形模拟函数,提高了树木变形模拟的真实度。本文树木变形计算在着色器中进行,充分利用GPU的高效计算效率,为整个场景渲染奠定基础。最后,本文实现了大规模的森林场景的实时动态模拟。本文系统基于OSG开发,在系统中加入了场景漫游、人机互动等场景元素。实现了场景河流、天空等特效渲染。本文采用视景体裁剪技术、LOD技术、多线程渲染技术等场景优化技术实现对大型场景的优化渲染。本文实现的森林场景最小帧率在29.96fps,能够满足人们对场景渲染的需求。