海场景建模与实时绘制研究的进展在军事国防、航海仿真、国土勘探、影视特技及游戏制作等数字娱乐领域有着广泛的应用价值。但现有海场景建模与绘制研究大多集中在海面之上，对水下目标场景的建模与快速绘制的工作较为少见;另外在海面场景上，对冰雪等气象条件下海上景象的真实感模拟也较为少见，而这是地球上较高纬度海域常见的景象。为此，本文提出了新的海场景的建模与实时绘制的研究方法，主要研究海面水下场景以及海上冰山场景这两个方面的建模与绘制。　　在水下场景建模与绘制方面，首先通过高动态范围扩展和高斯模糊滤去噪法对原始声纳数据预处理，以自适应二值化阈值选取实现水体和海底地层的分离;然后通过综合梯度方向导数及体数据直方图的优化设计生成传递函数，实现了水下场景声纳三维体数据的可视化;为检测水中可疑目标，采用了MarchingCube算法与曲面细分相结合的方法，利用GPU加速实现了目标表面提取及细节增强效果的交互分析绘制。　　在海上冰山场景建模与绘制方面，针对半透明冰山的特点，提出了一种新的全局次表面散射模型进行建模，该模型考虑了局部、全局多散射及次表面单散射的机制，能更为精细地刻画冰山中光源的传输机制;为改进以往屏幕空间绘制算法存在不精确采样的问题，提出了一种基于光源视角信息的模型空间采样屏幕空间绘制方法，采用了曲面第二微分形式分析确定了局部多散射的有效范围，并考虑表面的较强的次表面单散射效果，采用GPU加速技术实现了海上冰山场景真实感的实时绘制。　　在论文的最后，作者对本文的工作进行了总结，并提出了进一步研究的方向。