虚拟实验室是一种基于VR虚拟现实技术构建的开放式网络化的虚拟实验教学系统,是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化。其构建成本低、周期短、复杂度低在未来远程教学、远程实验、远程培训、远程展示中将发挥重要的作用,正成为虚拟现实的关键研究热点。国内外著名大学和科研机构对虚拟实验室三维建模展开了大量的研究和建设。但目前仍存在以下难题：现有的虚拟实验室构建的具体器件存在模拟粒度不足,如示波器、频谱仪等实验设备的探针、旋钮、显示灯模拟的效果差、可操作性低,导致虚拟电子实验往往只停留在被动操作上。另一方面,本项目需要构建细粒度的虚拟实验室三维模型,精细化的三维模型复杂、多维,构建模型的分解过程困难,且占据了大量的资源。因此,本文开展了基于Unity3D和3DMax的虚拟实验平台三维建模研究,建立虚拟实验室的本体关系模型,分析元素之间的敏感度指数。通过相关性分析以及时延分析,理论证明该模型能够提升表征性能,利用实现了基于Unity3D和3DMax的虚拟实验室建设。本文完成主要工作及结论如下：(1)完成对虚拟实验室的构建需求分析。利用软件工程的需求分析模型,归纳出虚拟实验室的基本功能。分析虚拟实验室的开发环境需求、时效需求和精细度需求,确保虚拟实验室运行的高效和真实性,最后完成系统总体设计。(2)提出基于本体的虚拟实验室建模方法。对实验室元素进行整体聚类,表征元素、元素属性、元素操作以及三者之间的统一多维空间关系,构建其关系模型以及约束信息,提出基于本体的虚拟实验室建模方法,建立虚拟实验室的本体关系模型,分析元素之间的敏感度信息。(3)基于unity和3D max的虚拟实验室三维建模。建立622虚拟创新实验室的建模表达模型；实现环境元素、设备元素、操作元素在3Dmax的创建、表达；实现对虚拟实验室各元素的组合,完成虚拟实验室的三维建模。(4)基于Unity的虚拟实验室动态控制方法。该方法构建了三维模型中的元素漫游、碰撞关联关系,设计了一系列的操作实验操作,加入了天气控制、投影仪播放等效果。同时研究虚拟实验室的各平台兼容性问题,使得开发的虚拟实验室能够适应Windows、Android、IOS等多平台。通过本文的模型和方法,可完整模拟从实验楼外,到实验楼内,到实验房间里,开始实验操作的全过程,模拟多粒度、且真实,并有效地提高虚拟实验室的时效性与准确性,元素丢失率低于4%,元素表征5s时延低于2%。