近年来,随着海上石油运输量的增加,船舶发生溢油事故的风险也相应的提高,海洋环境因此受到很大的影响。所以,为了避免发生更多类似的海上溢油事故和降低受损失的程度,要及时地对海上溢油情况进行研究,并将各种合理可信的数值模拟结果直观地展现出来,给相关的判断者提供依据,方便他们调动相应的应急力量对溢油事故做出补救措施。因此,开发三维的地理信息系统也成为了地理信息系统技术发展的一种趋势。三维地理信息系统研究的是三维空间,这种系统不仅实现了对二维地理信息系统的简单扩展,也实现了从空间模型、空间数据结构到可视三维化的全面发展。本文以船舶为研究对象,并以电子海图为基础,较为深入地探讨了虚拟现实技术(VR)与地理信息系统在船舶海上溢油中的应用。总的来讲,本文主要研究了如下内容：首先,使用美国MapInfo公司的地理信息系统软件MapInfo完成纸质版海图的电子化研究,选取的纸质版海图为舟山海域,经纬度坐标范围为29°76’N-30°26’N；121°77’E～122°45’E。然后,使用美国MultiGen-Paradigm公司的实时三维建模软件MultiGen Creator进行实体的三维建模,主要包括船舶建模,船型选择2800TEU集装箱船,详细介绍了建模流程与注意事项,其他的实物建模采用相同的流程和方法。平台大地形的建立,是使用地形制作软件Creator Terrain Studio实现的,它主要是通过对地形数据和纹理数据的制作,得到Vega Prime软件可以调用的MFT文件,大地形制作所需要的DEM数据的获得是通过使用Vertical Mapper插件将Tab文件转换而来的。最后,在实物建模完成和地形制作完成之后,使用虚拟现实软件Vega Prime进行船舶海上溢油的实时模拟,通过Vega Prime API实现油膜的漂移路径和形态变化,以及合理利用粒子系统完成对船舶排烟的模拟。