对工程装配过程进行仿真是虚拟现实的重要应用之一。当前已经存在数量众多的三维引擎,但是鲜有针对工程装配特点的引擎可以直接使用。为了解决这个问题,本文通过讨论引擎的基础架构、真实感设计和动画支持设计,介绍了OpenWorld引擎的设计思路,研究了工程装配引擎的设计。文章对比当前已经存在的引擎类型和结构,提出了新的适合于工程装配的装配引擎的设计方案,并利用已经完成的软件举例详细说明该引擎的应用。本文通过研究当前的一些面向对象的引擎和图形库的架构,分析它们的思路和研究方法,进一步提出了世界树的实体层次系统结构建模框架,对该框架中的细节进行了充分的论述。在动画显示方面的优化处理上,提出了将场景分为世界场景和独立场景集合的渲染方式。另外研究了该引擎在虚拟沉浸真实感上面的设计和表现。首先介绍了天空体、光晕和雾特效等特殊物体的实现,然后对碰撞检测的机制进行了定性分析,最后介绍了引擎中使用的四种观察模式。最后讨论了OpenWorld引擎中的动画支持技术。其中结合动画的实现原理介绍了该引擎用于动画的方法,表现出引擎灵活的应用手段。另外介绍了引擎中使用的几种模型格式,其中重点介绍了自定义基础模型格式和自定义动画模型格式。自定义基础模型格式允许用户制作出与引擎相对兼容的模型实体,自定义动画模型格式与引擎结合更加紧密,与动画的实现紧密相关,提供了动画中所需要的运动元素和实体元素,并利用XML的公用解析方案实现了可编辑、可存储、可读取的一套XML动画格式标签,方便了动画的编辑工作。文章的最后总结了前面的研究工作。下一步的工作将以当前研究为基础,对引擎的各个部分进行扩充和添加新的功能模块,通过不断的扩充和优化使之更适合于工程装配的要求和更易于使用。