计算机图形学作为计算机学科的一个重要分支,主要研究的是计算机图形的计算、处理和展示的原理与算法。随着社会的进步,吃饱喝足已经不再是人们奋斗的目标,在温饱之余,人们更加愿意追求娱乐上的享受,同时对于计算机图形真实感的需求也日益增加,人们都希望能够看到更加真实生动的图像。另一方面,高光泽度材质是指那些具有高反射性、表面光滑、光学特性较为复杂的材质,钻石即是其中的代表。学术界对于自然材质的渲染也有很多的研究,并取得了很多优秀的成果,推动着自然材质渲染领域的进步。因此,研究面向高光泽度材质渲染的真实感和实时性具有重要的意义。在对面向高光泽度材质渲染真实感的研究中,本文选用光线追踪算法作为核心渲染算法,并针对高光泽度材质的特点对经典的光线追踪算法做出了一定改进,突显其光泽度高,反射性强的特点,使得渲染出来的图像更具真实感。在对面向高光泽度材质渲染的实时性研究中,本文选用NVIDIA公司推出的CUDA并行计算架构对光线追踪算法进行加速,由于光线追踪算法天然的并行性,使其能够良好地与CUDA契合,极大地提升渲染效率,节省运算时间,使得计算量巨大的光线追踪算法能够满足实时渲染的要求。在保证一定的渲染质量的前提下提升了渲染速度。基于对高光泽度材质渲染真实感和实时性的研究,构建了3D珠宝设计系统,既满足了用户需求又将算法研究做出了应用,同时也验证了对算法改进的实际效果。