虚拟实验作为虚拟现实在教育各个学科的应用,已受到越来越多的关注。模型作为虚拟实验的基础和核心直接影响着整个虚拟实验系统的有效性。如何真实、有效地构建三维模型,使模型成为一个形态、线形、比例和色彩协调共处的有机整体,是一个值得思考和探索的问题。目前已有的虚拟实验中的模型主要发挥其展示功能——全方位地展示学习内容和规则等,在设计开发过程中主要对虚拟环境和一些简单的交互设计给予了较多的关注,并未对模型本身给予足够的关注,使开发的模型尚未达到实际教学的需求。本文以格式塔理论、人机工程学和视觉传达作为理论依据,借鉴工业产品设计,研究在开发虚拟实验过程中更好的体现各个要素以及实现各个要素的有效构建,系统分析了虚拟实验中模型的功能、结构、形态、色彩、人机、环境六要素及各自的内涵、表现、实现方法,提出了在三维模型构建的过程中各个要素的实现原则,为有效构建三维模型提供切实可行的思路。本研究利用Maya技术对“肌结构”医学模型的进行了设计开发,并详细地阐述了建模过程中各要素的体现,促进三维模型的构建合理有效进行,解决了建模的仿真度和有效性方面的缺陷。论文共分为五部分：绪论部分简单介绍了研究问题提出的背景。分析了虚拟实验模型对虚拟实验的构建的重要性。借鉴产品的设计开发,将影响模型开发的要素作为本研究的主要内容,阐述了相关问题的起因及论文所做的工作等内容。第二章对虚拟实验的发展做出简要的概述,包括虚拟实验的分类,并对软件仿真虚拟实验系统中的模型进行了较为详细的介绍,列举了国内外典型的虚拟实验案例,并总结了模型中存在的优缺点。随后介绍了指导三维模型构建的相关理论,阐述了虚拟实验开发的流程,并对各个阶段进行了简要的概括说明。第三章对影响虚拟实验三维模型构建的功能、结构、人机、形态、色彩、环境六大要素进行全面的分析,并对各个要素在虚拟模型中所具有的内涵、表现、构建过程中应注意的问题及实现方法做了具体分析,探索如何在虚拟实验开发过程中发挥各个要素的价值,以得到有效的建模。第四章以“肌结构”虚拟实验的模型为开发案例,在开发的准备阶段根据教学需求确定了主要的开发对象。详细分析了各个要素对模型开发的综合影响,以及构建不同的模型应着重体现不同的要素以达到仿真效果,描述了详细的模型构建过程,并对后续工作进行了简要的介绍。第五章总结本研究的主要工作和成果,以及对进一步研究的展望。总结了本研究的基本内容,主要通过对模型的六大要素的分析来探讨如何有效合理的建模,以提高虚拟模型的视觉效果和开发效率,从而为更高效、更完美地开发虚拟实验提供服务。作者希望通过对虚拟实验的模型要素研究,可以达到优化模型开发过程,提高模型开发质量和效果,从而为虚拟实验提供更加真实、有效的教学环境。