虚拟现实和计算机仿真技术是当前计算机应用中最广泛的实用技术。随着两种技术应用的不断深入,也渗透到各个领域,为产品的设计开发、产品的展示都带来了极大的便利。仿真技术直观的特点也为专业人士和非专业人士,制造商和客户之间提供了一个非常实用有效的交流平台。本文是基于广东省交通厅“超小型水下机器人(Remotely-Operated Vehicle,简称ROV)水运工程调查关键技术的研究与实现”项目进行研究的,以实验室环境下的超小型水下机器人的运动过程为对象,研究并设计了一个以某一海域为场景的桌面虚拟现实仿真系统,成功地实现了机器人运动的仿真及海洋部分环境的数字化和特效等功能。具体研究工作内容如下:1、分析了国内外虚拟现实技术和视景仿真技术的发展现状,并结合科研方向,阐述了课题的研究目的及意义,指出了论文的主要研究工作。2、研究并实现了从电子海图中提取原始海洋地理信息数据库的方法。利用数据库技术实现了地理要素原始数据的分类存储,完成了海洋高程数据的数据格式转换。通过对地形三维模型的规则切割,研究并实现了对大规模地形数据库的管理。3、在学习实时三维建模软件Creator的基础上,建立了包括水下机器人、母船、水草等模型。结合具体的实例分析了实时三维视景显示优化技术—可见性判定、细节层次模型和纹理影射技术在虚拟场景建模中的应用。4、使用实时三维视景驱动软件Vega实现了场景的手动漫游,并对手动漫游中相交矢量和视点的控制进行了详细分析,给出了三维视景驱动程序的主流程,通过VC++和Vega的API混合编程,在PC机上实现了机器人的运动仿真功能以及实时漫游、特殊效果的展示等视景仿真功能。5、通过Socket网络通信功能,建立机器人虚拟仿真端与运动捕捉端之间的通信联系,并传输机器人的运动信息。系统仿真表明,本文所设计的视景仿真系统满足系统实时性能的要求,为控制调试提供了方便,实现了用户与该仿真环境直接进行自然交互。