面向虚拟场景的声音合成技术近年来发展十分迅速,得到了计算机图形学领域以及虚拟现实领域的广泛关注,并在游戏制作、影视娱乐等领域得到了广泛应用。但是,目前声音合成方法研究大多聚焦于单一形态声源的声音模型构造（如固体声源或液体声源）,对于高度非线性的固液耦合声源声音模型的构造方法、合成技术尚未深入展开。本文面向固液耦合场景,对这类非线性声音模型的构造方法进行了深入研究,并针对制约声音合成的几个关键问题:包括合成声音细节保持困难、模型求解计算复杂度过高以及多感知通道信息交互困难等问题进行了深入探索,具体研究内容可分为以下三方面:（1）基于声音纹理迁移的固液耦合声音细节保持针对固液耦合声音合成过程中声音细节缺失这一难题,本文提出了一种通过物理声学模型和数据驱动方法相结合来补偿合成声音细节的固液耦合声音细节保持模型。为了解决模型构造过程中由于视听参数不匹配导致的音色细节缺失问题,设计了一种基于声谱图的声音纹理迁移算法。此外,针对模型构造过程中高度非线性耦合动态变化导致的同步困难问题,设计了一种基于关键帧融合的细粒度耦合同步算法。本模型实现了音色细节和视听同步细节的有效保持,为声源音色细节区分度高、声源运动复杂的固液耦合场景的声音合成提供了解决方案。（2）融合物理与统计模型的固液耦合声音高效计算为了能够解决多声源、大场景固液耦合声音合成过程中计算复杂度高的问题,本文提出了一种结合物理与统计的声音高效计算模型。在模型构造过程中,针对声音材质特征建模、解算耗时的问题,提出了一种基于信号分解重构的材质着色算法,大大提升了声音的仿真速度。为了解决由于声源分布随机性导致的多声源协同发声困难问题,本文提出了一种声源动态激活算法,有效平衡了计算复杂度和仿真真实度。通过结合统计方法,本模型有效避免了声源解算过程中的重复计算,实现了声音高效计算与仿真。（3）基于外力驱动的固液耦合声音协同交互针对多感知交互固液耦合场景中不同通道信息协同困难这一关键问题,本文提出了一种融合触觉信息与视觉信息的固液耦合声音协同交互模型。针对模型构造过程中由于交互场景中固液双向耦合所导致的声音模型实时求解困难问题,本文提出了一种频域颗粒合成算法,实现了声音的实时反馈。为了解决不同感知通道信息采样率差异较大导致的信息映射构造困难问题,本文基于触觉反馈与听觉反馈遵循同一物理原理这一思想,设计了一种触觉力与声音的同源映射算法,实现了合成声音与其他感知通道的准确同步。综上所述,本文针对固液耦合场景的声音合成方法展开研究,分别从细节保持、高效计算以及协同交互三方面进行探索,设计了固液耦合声音建模理论,解决了固液碰撞声音合成过程中细节缺失、计算复杂度高、交互困难等问题。本文研究为构建高度真实感和沉浸感的虚拟现实系统提供了算法基础,实现了面向教育、影视剧制作、游戏制作、虚拟现实等领域的真实感固液耦合声音仿真框架。