На основе концепции короткоэкспозиционной оптической передаточной функции и метода фазовых экранов развита методика прямого численного моделирования случайных реализаций изображения протяженного объекта в атмосфере. Построена модель функции рассеяния точки, включающая случайное блуждание, а также дифракционное и мелкомасштабное турбулентное уширение. Достаточно высокая статистическая достоверность предлагаемой модели подтверждена тестовыми результатами, полученными методом Монте-Карло.