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随着计算机技术的发展，计算机图形学的重要组成部分：虚拟现实技术和CAD技术亦得到了很大的发展。在国外，虚拟现实技术和CAD技术在制造业中复杂的大模型的设计与研究中发挥着重大的作用。在国内，虚拟现实技术在铁道机车车辆的应用尚处于探索阶段，而三维CAD技术在铁道机车车辆设计方面的应用主要集中在铁路客车产品的三维实体造型、产品的有限元分析、标准件库的建立等方面，而对整车的比较全面的三维设计亦处于探索阶段。本论文开发的铁道机车车辆虚拟样机系统包含铁道机车的虚拟驾驶和铁道客车车体钢结构三维参数化设计两部分，它不仅可以提高设计效率和设计质量，同时也符合了现代技术的发展要求。 本论文是在Windows 2000 professor的微机操作平台上，通过实时仿真建模软件MultiGen Creator来建立铁道机车驾驶室的实时模型，利用Vega的图形界面LynX来完成机车虚拟驾驶的初始化工作，以VisualC++6.0作为开发工具，编写C应用程序对Vega进行二次开发来完成铁道机车虚拟驾驶子系统；以Pro／ENGINEER2000i为开发平台，利用Pro／ENGINEER2000i的强大建模功能来完成铁道客车钢结构零件、组合件的初始建模；以Visual C++作为开发工具，编写C程序来调用Pro／E的二次开发软件包Pro／TOOLKIT所提供的函数，并且利用Visual C++来完成一个便于使用的用户界面，完成铁道客车车体钢结构的三维参数化CAD设计子系统，实现了铁道客车车体的车顶钢结构、底架钢结构、内外端墙钢结构和整体钢结构的自动组装。