在计算机图形学领域中,自然场景的真实感模拟一直以来是研究的热点和难点问题,其中对动态流体的模拟尤为突出,海浪是流体中的一大代表,在众多虚拟现实领域中扮演着非常重要的角色。目前在基于物理的海浪模拟研究工作中,存在着细节不够丰富以及流固交互真实感较差的问题,影响了该技术的推广和应用。本文针对流体运动和流固耦合模拟展开研究。首先对流体模拟方法的物理基础进行了全面分析,求解流体运动的纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equations,简称N-S方程),研究光滑粒子流体动力学方法(Smoothed Particle Hydrodynamics,简称SPH方法),通过对比实验分析选取B-样条函数作为核函数实现SPH算法。探讨数值积分模式的计算方法,使用更接近现实运动的中点法更新流体粒子的位置。针对流体表面重建过程中效率较低的问题,提出了将标量场等值面的抽取过程限定在流体表面的方法,使得表面重建的时间和空间效率得到了一定的提升。使用类Lennard-Jones势函数对粒子间作用力建模,实现表面张力的模拟。在此基础上,进一步对固体与流体之间的双向耦合作用进行研究。SPH方法在处理边界附近的情况时,会由于边界外部没有粒子而导致积分计算产生较大的误差。本文对边界处理的方法进行了改进,在直接反弹法的基础上加入随机参数值并对速度进行一定程度的削减,实现较为逼真的边界运动效果。采用基于符号距离场的均匀化表面粒子采样方法,对点在模型上的投影点进行分类并计算点到边界模型的距离,描述粒子位置的更新。提出了一种固体模型与流体粒子基于控制点实现流固双向交互模拟的方法,使用控制点矩阵模拟曲面地形,通过获取SPH方法模拟的边界粒子信息作为控制点对固体模型产生作用并将计算后的曲面模型数据回传粒子属性,实现流固耦合双向模拟。