大规模海面波浪的模拟是计算机图形学研究的重要领域之一，它在军事航天、商业娱乐等虚拟现实方面都有重要的作用和意义。而现代计算机软硬件技术的提升，为在廉价硬件平台上实现具有真实感的实时大面积海面绘制提供了可能。本文对海面绘制中的网格生成、波浪模拟、光照绘制等一系列相关技术进行了研究，设计并实现了一套可适用于全球环境的海面绘制方案。　　传统投影网格算法生成的大面积海面是一个平面，应用于地球球面环境时将出现投影误差，本文提出了一个在GPU内计算并修正该误差的算法。在海浪波形的高程计算中，本文实现了基于几何函数的算法，与基于海浪谱的快速傅里叶变换算法相比，效率更高;提出了在浅滩处基于地形对海浪波形进行减幅和抬高的算法，以避免波形破洞。在真实感绘制方面，提出了基于地形的浅滩海水透明度过渡算法，并实现了不同海况时的白浪绘制，增强了海面绘制真实感;实现了一种简化的Phong光照模型，从而在低配硬件环境下，可通过牺牲部分真实感效果来提高绘制速度。上述算法已经被集成到实验室研制的三维海图系统平台中。