飞行视景仿真技术在飞行员模拟训练、飞行器设计、教学展示、军事仿真、影视特效等诸多领域中有着广泛的需求，是飞行仿真系统的重要且不可缺少的组成部分。要模拟飞行器在空中飞行时的视景，云是一个不可或缺的关键要素。天空中云的分布广，外观模糊并会逐渐变化，飞行时穿越云层的情景是常见的，这些需求决定了飞行视景仿真需要解决大规模三维动态云的真实感模拟。而这一需求所包含的大规模三维云模型构建、动态展示、光照效果模拟及实时绘制这一系列难点，导致所需的云仿真成为飞行视景仿真的一个热点和难点。同时，利用计算机图形学强大的三维表现能力，为不可见的飞行要素提供有效的表达，将进一步提升飞行视景仿真程序的表现力，在教学展示的应用中更好的发挥作用。本文主要研究大规模三维动态云真实感模拟和对不可见飞行要素进行三维可视化。在现有研究的基础上，研究出一套完整的大规模三维动态云的模拟方案：根据动态模拟和绘制的需求，选用了不同的云模型，为基于元胞自动机的动态模拟添加了模拟地面水汽输送的机制，提出了一种多层环形切片技术来绘制云，并通过采用基于经验公式的线积分和艺术驱动的配色方案相结合的方式处理光照。另一方面，为了更好地利用计算机三维图形学的表达能力，本文通过三次贝塞尔曲线快速生成飞行器预计运行轨迹，并利用姿态圈表达飞行轨迹的各个时刻上飞机的姿态信息。利用着色的方式，对飞行轨迹评估信息和云的危险程度提供可视化。通过原型系统实现了相关关键技术，得到了预期的绘制效果，并进行了性能分析，展示了本文所研究关键技术在飞行视景仿真应用中，对于提高云景真实感和充分利用计算机三维图形学表达能力这两方面的意义。