随着虚拟现实技术的新发展和计算机网络的快速普及,虚拟实验作为一种新的实验类型越来越受到关注,成为计算机辅助教学的一个重要组成部分。近几年来,各方面的关注和需求,使虚拟实验有了较快的发展,并将拥有很好的前景。虚拟现实技术的发展带动了虚拟实验的发展,虚拟实验平台实现的生动逼真的虚拟场景、虚拟物体和人物,让用户体会到身临其境的沉浸感,享受到很好的交互性。应用到教学领域很好的促进了教学方式的改进和教学质量的提高。本文在对虚拟现实和虚拟实验等进行相关研究的基础上,对比分析了各种主流虚拟实验系统开发技术,深入研究了X3D技术的新特性和优越性。对系统开发进行了总体设计和可行性分析,制定了合理的实施方案和技术路线。对基于X3D的虚拟实验平台的研究和开发做了详细论述。虚拟实验平台开发中,3D建模的实现和系统交互功能的实现是本文的研究重点。在基于X3D的建模原理及方法方面,文中做了理论性研究和实例说明,并提出了创新性的建模方法,通过虚拟场景和虚拟仪器建模中的具体实例详细介绍了建模过程。在交互功能实现原理及方法方面,以具体的交互实例来说明了系统交互功能的实现。最终目的是开发出一套完整的具有3D交互式虚拟场景的虚拟化学实验系统。