水波面实时渲染是计算机图形学领域一个有意义并且具有挑战性的课题。水是一种流态物体,在虚拟场景中经常出现,水波面动荡的画面能够较大程度地增进整个场景的真实感。为达到视觉上的真实感要求,渲染程序须最大限度的还原水波面在自然界中的形态。为满足实时性要求,须充分利用硬件提供的扩展功能。为模拟水波面的动态效果,使用基于正弦波叠加的水波面模型为水波面建模,然后使用网格模型来存储水波面模型的几何信息,接着每一帧实时计算随时间变化的水波面模型的几何信息。为模拟水波面的光照效果,使用后备缓冲区作为折射贴图,在一次渲染过程中完成水波面折射效果的模拟,可以大大提高渲染的效率,使用遮罩技术防止折射贴图采样越界。使用平面反射贴图技术模拟水波面的反射效果。由菲涅尔数的计算公式根据水波面视向量计算水波面各点的菲涅尔数。最后根据当前像素的菲涅尔数以及水波面颜色合成公式,将折射贴图和反射贴图的纹理颜色值混合映射到水波面当前像素点,即得到水波面的最终渲染效果。从实验结果得出结论,上述方法在实时性和视觉效果两方面满足实时图形应用程序的要求,从而验证该方法是可行的。