大规模海洋场景的真实感实时模拟是影视动画、虚拟现实及游戏设计等应用领域所共同的极具挑战性的研究课题。但是,目前各种海洋场景的建模与绘制方法各有优缺点,如何混合各不同方法的优势来达到真实感实时绘制的目标,是计算机图形学研究者和爱好者所共同关注的课题。本文提出了一种混合式方法来实现大规模海洋场景的真实感实时绘制的效果,包括海浪、船只与海面的双向耦合、浪花泡沫等效果的改进式绘制。现有的海浪效果绘制常有视觉上的重复性,为克服这一缺陷,在本文第二章,我们提出了一种改进的基于Phillips频谱的海浪真实感模拟方法。该项方法采用海洋学界常用的Phillips频谱模型,在其傅里叶分解中,通过提高谐波分量的角速度的指数值来增加海浪的可控高度；通过对海面网格的顶点进行水平位移来实现陡浪效果；并采用柏林噪声与快速傅里叶变换(FFT)方法生成的高度图按离视点的距离进行加权混合,从而大大减少了动态海浪在视觉上的重复性。为增加动态海浪场景的真实感,我们将海浪与尾迹的梯度场进行统一化融合处理,还原出海面网格的正确法向,并实现了海面的各种光学特性与高动态范围(HDR)效果。在本文第三章,我们提出并实现了一种可控的海场景固液双向耦合模拟框架。在该框架中,为提高场景的模拟效率,我们对现有的液对固作用模型进行了合理的简化；为达到更真实的船只尾迹,我们对经典的二维波动方程尾迹模拟方法进行改进,在使用均匀网格进行显示求解的时候,通过波形分布控制因子对对尾迹形状进行控制,得出的模拟效果更接近于真实的开尔文尾迹(Kelvin wake)效果。为增进海洋场景的真实感细节效果,我们在第四章中,实现了海洋场景的细节效果,包括泡沫、浪花与浅滩效果。对于泡沫效果,我们提出了一种基于高斯曲率的海面泡沫生成方法；对于浪花效果,我们设计并实现了一种基于船只行驶速度的粒子系统浪花产生机制；并基于水深变化实现了浅滩场景的波浪浅化效果。在本文第五章,我们对上述模型的绘制结果进行了展示和分析,实验证明,由本文方法实时绘制出海面场景效果,相比其它方法,其真实感得到了一定程度上的改进,适合于游戏与虚拟仿真等领域的需求。在全文的最后,我们对本文的工作进行了总结,并指出了本课题下一步继续研究的方向。