近几十年来,虚拟现实技术发展迅速,已经被应用于军事、航天、医疗等诸多领域。然而,目前在重工起重行业中,吊装方案的制定还停留在仅凭经验的手工方式,方案制定过程又十分繁重低效,难以预见吊装方案的实施结果,无法对吊装方案的有效性和可行性进行直观的分析。故此,研究将虚拟现实技术应用于重工起重领域,设计仿真工具,从而制定更加高效合理的吊装方案和降低吊装成本具有非常重要的现实意义。本文对渲染引擎OGRE和物理引擎Bullet进行深入的分析和研究,将二者进行扩展并结合在一起,作为吊装仿真的基础,形成了三维仿真系统的核心。以履带式起重机为例,本文分析了移动式起重机的特点,提出了包括渲染模型、碰撞模型、骨架模型和物理模型在内的混合建模方法,使吊装仿真系统同时具备了实时碰撞检测、距离计算、逼真的渲染效果和仿真动作等功能。为了在吊装方案的预演中,发现潜在的危险,提前排除不可行方案,提高吊装方案的可靠性,并为起重机路径规划和站位设计打下基础,本文对碰撞检测算法进行深入的分析和研究,将包围体层次法和Bullet引擎的碰撞检测接口相结合,形成了广义/狭义二阶段碰撞检测和最小距离计算方法,实现了实时的碰撞检测和距离计算功能。本文对A~*寻路算法进行分析和研究,并将其初步的应用于起重机的路径规划中,优化了吊装方案。并使用精确碰撞检测功能检验路径的安全性,在保证安全的基础上,为制定更加高效合理的吊装方案奠定了基础。最后,本文介绍了巨型结构物吊装仿真系统的结构设计,并将以上研究内容结合在一起应用到该系统当中,很好的实现了吊装方案的仿真预演。经过实例验证,使用吊装仿真系统,在虚拟场景下模拟起重机的吊装作业,能够查看吊装方案实施的整个过程,提前排除不可行方案,并对多个方案进行有效对比,从而寻求最优方案。这就在很大程度上提高了吊装方案的可靠性,也减轻了方案设计人员的工作负担。