在计算机图形学界,从上世纪80年代至今,对不规则自然景物的模拟一直是一个具有挑战性和应用前景的课题。如烟雾、火焰、云、闪电、雨雪、瀑布、浪花、尘埃、花草树木等自然景物的模拟都有很广泛的应用。主要应用领域包括:电脑游戏开发、影视特技制作、科学计算的可视化、虚拟现实系统和多媒体教学中。在这众多的自然景物中,烟雾属于可变形流体现象,外观形状非常不规则,没有光滑的表面,且运动规律受外界影响明显。因此对烟雾的模拟一直是不规则物体模拟的难点和热点。本文深入研究了粒子系统在烟雾模拟中的应用,对目前国内外烟雾模拟的方法做了分析和总结。并针对基于粒子系统原理的实时烟雾模拟算法进行了改进。本文根据烟雾扩散的运动规律,在原算法的基础上,引入了温度作为烟雾运动的影响条件,充分体现了温度对烟雾粒子受力的影响。此外本文考虑了空气动力学中对流项对烟雾扩散轨迹的影响以及不同风力场中烟雾运动规律的变化。在模拟烟雾扩散过程中的浓淡变化时,本文采用了透明度扰动函数。在绘制的过程中,通过为系统添加背景图片使产生的烟雾更形象,并通过添加按钮控制实现了人机交互。最后,本文基于Java语言和OpenGL图形库设计了一个演示系统,实现了论文中提出的算法。实验证明,改进后的烟雾模拟算法可以在普通PC机上实现实时烟雾的模拟。