真实感图形学作为一种图形生成技术,一直是计算机图形学研究的前沿领域。对复杂场景的应用光照模型和渲染技术进行研究,使不同环境的光照模型和渲染技术实现通用,以方便其在工程实践中的应用,简化视景仿真等图形工程领域的工程设计,提高真实感图形的渲染效果,是本文研究的目的。针对实际应用中光照模型无法实现领域通用性的问题,本文以水下场景为例,分析水下场景绘制的特殊性,从光度学角度解释了光线在水下衰减强烈的原因,然后提出一个基于Whitted全局光照模型的水下场景光照模型。在该模型中,将水下场景能见度作为光强的影响因素考虑进来,使水下场景绘制更具真实感。本文进一步在分析环境特性和光线传播特性基础上,将水下场景光照模型推广到复杂场景中,通过对不同场景光线传播介质的抽象,将环境模型简化成一个光线在多层半透明介质中传播的模型,在水下场景光照模型的基础上,提出一个复杂场景的光照模型。最后通过光线跟踪算法,采用三维图形生成软件POV-RAY实现水下场景光照模型的渲染效果图。通过该实验,验证了水下场景光照模型的优越性,包括提高了水下场景渲染的真实感效果,简化了应用光照模型,实现了光照模型的通用。