自然现象的建模和渲染是近十几年来计算机虚拟现实与系统仿真的一个重要研究领域，而基于物理模型的流体模拟近年来成为这个领域的一个研究热点。由于在现实世界中运动规律的复杂性，充分符合规律并重现其运动成为了基于物理模型的虚拟现实和系统仿真的关键性技术。 本文主要针对云的生成过程进行了实时的仿真。在系统仿真领域中，传统的仿真难以有效地对云这样形体无规则且动态变化的复杂体进行绘制，同时对于这种现象缺乏对其物理模型本身比较合适的描述。物理计算的复杂性往往带来性能的严重损失，满足不了许多对时间要求较高的应用领域的需求，因此如何在视觉误差范围内对其计算处理并且保持速度就显得尤为重要。本文以基于物理模型的系统仿真作为目标，并在真实感和速度上都有提高，达到了实时仿真的目的。 针对目前基于CPU仿真云的方法，或者真实感程度低，或者计算量大，或者实时效果差的问题，本文提出了一种在GPU中实现的基于物理模型的云实时仿真。首先分析了云的物理模型，考虑到GPU的特点建立了云的模型；然后根据云的不可压缩、低密度、无粘性的特点，通过流体方程计算了云的物理属性，并将其求解过程在GPU中实现，从而得到了动态的，真实感强的，实时的统一，得到了较真实的模拟效果。