雾化渲染技术是3D实时图形渲染技术重要分支之一,也是高级3D场景渲染特效的支撑技术。然而,当前很多3D图形引擎和3D游戏引擎中的场景雾化渲染主要采用比较传统的雾化渲染方法,这些方法模拟雾化现象的能力有限,模拟很多绚丽而特别自然雾化现象十分困难。真实而高效的雾化渲染效果能够大大增强虚拟现实、3D视频游戏、飞行仿真等实时图形系统场景的真实感、沉浸感和纵深感。由于场景中相机视点远端的物体由于雾化影响而模糊,所以雾化效果也能辅助场景采用剪裁算法对场景渲染进行加速。因此研究雾化渲染技术有着重要的意义。本文的主要研究内容为:讨论各种的雾化渲染方法,主要包括基于Z轴深度雾化、距离雾化、体积雾化和动态雾化。对各种雾化渲染方法进行了比较,逐一分析了它们的优缺点,并定位它们的适用场合。重点研究了层次雾化渲染方法,采用差值点算法实现对场景中层次雾化范围内任意场景点的最终雾化颜色计算,并将雾化渲染区域从仅以地面开始到天空延伸扩展到从任意高度向任意高度延伸。运用软件工程方法学和3D图形引擎模块设计方法成功完成了基于Romans图形引擎支持下的雾化渲染模块的设计和实现,在模块中成功整合了距离雾化效果和层次雾化效果,并实现了对基于Romans图形引擎虚拟场景中的雾化效果的实时控制,包括雾化方式实时调节和雾化浓度的实时控制。