阴影在3D虚拟场景真实感方面占有重要的作用,同时绘制真实精细的阴影需要大量的计算。实时阴影渲染在图形渲染中是一种耗时和资源比较多的一种渲染。随着GPU的不断发展,使用GPU的优点对大量计算进行加速是图形中重要的研究方向。其中CUDA作为一种在GPU上实施并行计算的硬件和软件架构,能让开发人员在API级别上进行GPU硬件的访问和并行设计,如何有效使用CUDA框架将是图形中重要研究方向。本文针对实时绘制阴影展开研究,首先本文探讨实验了基于阴影图PCSS算法下使用CUDA进行并行加速的方式。针对变换频率较高的顶点数据使用并行计算生成,并直接传入GPU绘制流水线中去,可以避免了在主机中进行计算的过程。其次,本文探究了边缘轮廓算法,先是详细探究了在CPU计算方式下两种类似的生成轮廓数据的方式,然后探究并实验了在GPU渲染下,通过顶点量的扩充方式,使用几何着色器生成边缘轮廓数据,由于几何着色的性能限制,最后探究并实验了CUDA方式下通过改进CPU生成边缘轮廓数据的流程,进行轮廓计算的加速。并行改进后的特点是在大量数据实时更新情况下计算有相对的优势,并达到最终性能上的提高。最后,在实际项目应用情况下,详细探究了如何在CUDA框架和Ogre渲染引擎结合,进行实时渲染阴影场景的应用,以达到用户使用过程中编程效率的提升。总的来说,本文研究并实现了基于CUDA并行计算架构下实时阴影绘制的算法,达到了动态场景和轮廓边阴影绘制时性能提升,研究成果在实际的渲染引擎中得到了应用。