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天空的建模和渲染是计算机图形学领域的一个研究难点,对其研究有着重要的现实和理论意义。从天空的建模方法、光照模型、绘制效率三个方面对天空仿真系统进行了研究。提出了更加适合在户外大场景仿真中应用的球形天空体的建模方法;改进了Fourier合成自然纹理的方法,并将其应用于云彩模拟中;并采用多层天空盒和雾化技术来增加天空仿真的真实效果。实验结果表明,使用文中的仿真算法得到的仿真图像对于提高用户的沉浸感和真实感效果显著。