虚拟装配技术一直是虚拟现实技术在设计和制造领域的重要应用，其重要的理论意义和使用价值近年来在多个领域中逐渐突显。它从产品装配的角度出发，旨在提高全生命周期的产品及相关过程设计的质量。作为虚拟制造领域的一个关键部分，虚拟装配技术是发展最薄弱的环节之一。如何利用虚拟装配技术建立一个高效、高质量、低成本的虚拟生产环境，构建一个完善的虚拟制造理论体系，成为限制虚拟装配技术走向应用的主要瓶颈。本论文设计实现了一套基于HLA的分布式虚拟装配系统，在该平台中实现HLA的标准接口规范，搭建起分布式虚拟装配构架，使用户可以通过多个客户端进行交互式装配，实现远程模块化组装与装配。系统嵌入针对复杂产品的可视化渲染引擎，能够模拟产品的外形、材质、零部件和内部构造，并在三维虚拟环境中实现装配结构和流程的实时动态展示。在全面模拟产品的外观和各项功能特性的同时，保证较强的用户交互性体验和优雅的视觉效果。系统实现HLA分布式通信技术、虚拟装配技术、虚拟现实技术和关系型数据库的集成和协同运用。主要的工作内容和获取的研究成果如下：（1）基于HLA的底层网络通信支撑系统HLA利用面向对象的基本思想，设计、开发及实现系统不同层次和粒度的对象模型，来获得仿真部件和仿真系统高层次的互操作性与重用性。本文结合HLA的灵活性和可扩充性特点，在底层搭建基于HLA的网络通信架构。采用CERTI作为其运行支撑环境，通过统一的HLA指令控制产品虚拟装配的整个过程。使多客户端的独立用户之间进行交互式装配仿真，实现对超复杂装配设备的模块化组装与并行装配。（2）针对复杂产品的可视化渲染引擎的搭建可视化渲染内核是虚拟现实的核心和基础，也是虚拟装配系统必不可少的底层模块。本文针对复杂的工业产品搭建三维渲染引擎。实现对三维场景数据的组织、管理和序列化。采用OpenGL渲染以及GPU加速来完成渲染操作，能够达到对复杂产品的细节描述和高效仿真。另外该渲染引擎支持对多种常用3D建模软件的无缝衔接，支持Autodesk3ds Max、MilkShape3D、Maya等主流的3D软件的数据文件格式。（3）支持多传感设备的人机交互手段本文除了支持传统的键盘、鼠标等交互工具外，还设计支持数据手套、位置跟踪器、kinect等复杂的传感器设备作为新的人机交互手段。Kinect本质上是一种3D体感摄影机，本文利用它的即时动态捕捉、影响辨识等功能，通过用户的肢体控制虚拟环境中的装配角色。数据手套也是虚拟仿真中常用的交互工具之一，本文将数据手套与位置跟踪器连用，将人手姿态准确实时的传递给虚拟环境，把与产品的接触信息反馈给操作者，实现对虚拟物体的抓取、移动及装卸等操作。（4）几何约束与语义识别相结合的虚拟装配方法的实现本文在传统的基于几何约束的装配方法的基础上，采用基于装配任务层次和装配语义识别的虚拟装配操作，通过装配语义识别捕捉虚拟装配过程中用户的交互意图，并以此为基础进行装配语义的确认和解算。为了解决虚拟装配中的碰撞检测问题，本文采用一种与空间索引相结合的几何面层次式碰撞检测方法。实验表明该算法能够有效的提高碰撞检测的效率，从而为虚拟装配过程中的约束识别提供依据。