大自然中，云、烟、雾等参入介质(Participating Media)视觉效果无处不在。当光子在介质中传播时，会发生散射或被吸收等事件，从而产生各种丰富的视觉效果。尽管这些效果让绘制出的图片更加有环境感和深度感，由于其不容忽视的计算复杂性，实际中一般被忽视或者对介质做一些特定的假设来简化计算。如何准确并且高效地模拟光在介质中的传播，并据此绘制出真实的介质效果，就是本篇论文所要解决的问题。　　本文首先实现传统的光线步进(Ray Marching)算法来渲染介质，包括均匀介质(Homogeneous)和非均匀介质(Heterogeneous)，单次散射(Single Scattering)和多次散射(Multiple Scattering)效果。然后实现性能更加高效的Woodcock跟踪算法，并对他们的性能和渲染结果做对比。另外，本文还利用GPU的高并行计算能力，进一步加速介质渲染计算。最后，本文对介质渲染技术的探索和研究成果部分集成到了实验室电影级渲染引擎RenderAnts Pro中，进一步验证了本文算法的可行性和实用性。