近年来,计算机硬件的飞速发展为计算机仿真的发展提供了坚实的基础,计算机仿真已经在很多的领域得到了应用,成为对许多复杂系统进行分析、设计和评估时不可缺少的重要手段。本文就复杂系统中最常见的离散粒子系统的仿真和显示进行了研究,并且以一个三维螺旋空间为例进行了应用和分析。本文首先对VTK类库进行了系统的研究,分析了框架结构、对象模型,并深入研究了VTK类库中各类的方法、接口设计以及集成机制。为了模型的导入,依照VTK中一些已有的类,设计编写了一个对IGES标准文件的读取显示类,根据面向对象的设计方法对其进行了封装实现;综合考虑计算和显示效率,确定了生成和显示大量离散粒子的方法。其次,根据真实存在的离散粒子系统的特点,进行了元胞自动机模型的建立和规则的设计,模型采用Moore邻居类型,其演化规则包括相互碰撞的规则和依据邻居平均运动状态概率地调整自身运动状态的规则。实例表明该方法可以在三维复杂空间中运行,元胞自动机模型能定性地体现粒子之间的碰撞和摩擦现象,计算效率也大大优于离散单元法。该方法可用于动态显示三维离散粒子系统的演化过程,它的计算方法对真实的离散粒子系统的演化模拟也有一定参考价值。