三维场景的温度场仿真是基于多学科的理论原理对各种场景的温度场分布特性进行模拟，它是红外仿真最重要的组成部分，在目标的探测与识别应用中起到很大的作用。场景的温度场分布是场景的重要特征之一，对场景温度场仿真的准确性直接影响到红外图像的质量。通过对不同环境、不同气候、不同场景的的温度场的仿真研究，可以大幅度节省实测所带来的高成本，并且有效克服实测数据在研究中的局限性。本文介绍了三维场景温度场仿真的国内外研究现状，详细阐述了三维场景温度场的仿真原理及实现流程，重点介绍了仿真流程中的几个核心模块：几何建模、网格划分、边界条件输入以及温度场计算，在研究各模块基本原理的基础上分析了各个模块的主要技术及算法，结合系统级的设计，编程实现各个模块并完成了整个系统。为了验证本文所设计系统仿真结果的准确性，本文通过对特定场景中物体的温度场测量得到实测结果数据，然后分析场景的温度场分布特性建立场景的温度场计算模型，并利用实测的环境数据作相关计算得到相关热参数作为边界条件，应用于本系统软件与商业软件Ansys中得到仿真结果，通过实测结果与仿真结果的对比、本系统软件与商业软件仿真结果的对比来验证本系统计算结果的准确性。对于地面场景与空中场景本文分别研究其温度场分布特性，并对典型的场景建立其温度场计算模型，最后用本系统软件进行仿真，得到较好的仿真结果。