雨场景的真实感模拟一直是计算机图形学研究的热点和难点之一，在影视特效、三维游戏开发等诸多领域有广泛的应用。在目前的雨场景模拟研究中，存在雨场景的细节展现不真实、不完善的问题，从而影响了雨场景的真实感，本文提出了一种Metaball技术与可变形表面结合的算法，快速且真实的模拟雨滴撞击水面的效果。首先，完成雨滴和水面的真实感建模与绘制。为了真实且快速的模拟雨场景，我们采用粒子系统和纹理混合来绘制真实的雨滴，使用质点弹簧模型建立任意形状的水面网格，包括矩形、圆形、不规则的形状，并分析雨滴和被雨滴撞击的水面质点的受力情况。其次，模拟雨滴和水面交互。为了解决雨场景的细节展现不完善的问题，本文从物理学角度分析雨滴撞击后水面出现的现象。引入碰撞检测、边界检测，通过质点之间的作用力模拟雨滴和水面交互产生的波纹；将Metaball技术作为融合泡泡的造型单位，提出并解决Metaball技术与质点弹簧的可变形表面的结合时遇到的问题，构建算法，模拟出雨滴和水面交互产生的泡泡；再次利用粒子系统模拟了雨滴撞击水面时的水花。再次，实时绘制动态雨场景。为了丰富整个雨场景，我们使用立方体纹理绘制降雨模型周围环境。采用动态纹理的反射光线计算方法实现水面和泡泡的反射效果。考虑到水面和泡泡的形状不同，分别使用CG语言中的折射函数和精确光学折射算法，实现水面和泡泡的折射效果。最后分别计算水面和泡泡的反射颜色、折射颜色和光照颜色混合得到最终的渲染效果。最后，设计并实现了实时雨场景系统，验证本文所提出的算法。并对算法模拟效果的真实性进行了比较分析。