中文摘要：

流体的真实感研究在科学计算及其可视化、影视特技、游戏等领域有着广泛的应用价值，其核心支撑技术是流体运动物理模型的设计、数值求解和对计算结果即体数据的绘制方法。本项目通过简化处理，针对自由流动和受控流动设计了不同的物理模型, 在NS方程中加入控制力实现了艺术性流动效果；在数值求解方面则采用了快速、稳定的求解方法；绘制方面，针对不同应用场合研究和实现了多种体绘制方法，如真实感绘制和关键区域流场特征的提取与显示；采用可编程图形处理器（GPU）和并行计算方法获得了高性能的处理能力。各项实验数据证明，简化的物理模型和快速稳定的求解方法，改善了数值求解性能，但采用GPU和并行计算等通过硬件的方法可以提高更多的计算性能。真实感体绘制方法获得了逼真的流动效果，元投影方法和关键区域特征提取方法，极大地方便了对流场的分析。