虚拟现实(Virtual Reality)是指利用三维图形生成技术、多传感交互技术及高分辨显示技术,生成视、听、触觉一体化的、逼真的三维虚拟环境,用户通过视觉头盔、数据手套等力反馈传感设备,或直接利用键盘、鼠标等输入设备,进入虚拟空间,以自然的方式体验、感知和操作虚拟世界中的各种对象,进行实时交互,从而获得身临其境的感受和体会。沉浸性、交互性、构想性是虚拟现实技术的三大基本特征。目前,由于技术和资金等原因,在虚拟现实技术的应用中普及视觉头盔、数字手套等力反馈传感设备是极其困难的。但随着计算机科学技术的迅猛发展,以键盘、鼠标、显示器等常规输入输出设备,在客户机浏览器中构成交互环境的网络三维交互(Web3D)技术却日趋成熟和完善,能够在相当程度上高效、经济地实现虚拟现实的目标,已在互联网上得到了越来越广泛的应用。基于虚拟现实的网络三维交互技术是指通过建立一个虚拟空间来实现人机互动漫游,通过与数据库接口来实现数据的搜索和管理,通过浏览器或客户端来实现三维场景的浏览及互动。网络三维交互技术是目前互联网技术的换代与升级,是下一代互联网展示技术的核心,其应用领域非常广泛,可用于数字城市建设、企业展示、产品营销、远程教育、旅游推广、文博展览、企业宣传、军事模拟等。几乎与此同时,现代远程教育的发展也进入了一个崭新的阶段,各种新兴的教学媒体不断涌现。基于移动通信技术的远程移动式教学、基于教育博客的远程自主式教学、基于多媒体视频会议系统的远程同步教学、基于网络游戏的远程体验式教学、基于虚拟社区的远程异步教学等层出不穷。如何将虚拟现实技术更好地应用于现代远程教育系统,正日益受到关注。本文紧紧围绕课题,通过跟踪国内外研究动态,把握虚拟现实技术在现代远程教育中的应用现状和发展态势,分析并设计基于虚拟现实的“铁道电力机车远程虚拟实验室”,一方面挖掘虚拟现实的关键技术,尤其是网络三维交互技术和虚拟装配技术,另一方面探讨远程虚拟实验教学模式的设计与实现。本文的研究主要涉及动态网站构建、虚拟环境三维建模、网络三维交互、虚拟装配及现代远程教育技术等。