随着计算机技术的不断发展,流体模拟作为计算机图形学的一个重要分支在科学研究和工程实践中得到了广泛的应用,例如影视特效、军事模拟、动画制作以及医学医疗等各个方面,如何使得计算机更快速地模拟出真实流体具有重要的现实意义。第一章主要介绍了流体模拟的历史背景和研究意义,通过探索国内外流体模拟的研究和发展现状,并阐述了本文的工作。第二章主要介绍流体模拟方法;表面追踪及重建方法;GPU加速以及POV-Ray的相关内容。第三章基于SPH方法的液体-气体两相流模拟。多相流SPH方法中存在的问题是:当不同介质密度比大于10时,所计算的密度将是不稳定的或者发散的;当密度比小于10时,介质之间的相互运动并不明显。针对此问题,本文给出了浮力修正、阻尼修正以及密度修正,能够更真实地模拟气泡在水中快速运动的场景。第四章水沸腾现象的模拟实现。通常模拟水沸腾现象存在以下2个问题:(1)只模拟气泡和水,忽略水蒸汽的模拟;(2)仅考虑气泡的运动和水之间的互动,忽略水温变化产生的水体本身的循环运动。针对这2个问题,本文提出网格法和粒子法相结合的思想:采用多相流的SPH方法模拟水和气泡,半拉格朗日法模拟蒸汽;同时使用实时数据传输的方式实现了水,气泡和水蒸汽的同步模拟。此外,本文方法加入了水由于热传导产生的作用力,实现了由于水温变化造成的水自身的运动,使模拟结果更加贴近实际。第五章对全文工作进行了总结;并对今后流体模拟算法的研究提出了思考和展望。