应力分析作为各种结构分析和设计的必要工具,可以协助工程师设计能够承受指定载荷的结构或者工件,因此快速高效地进行动态应力场的交互感知是十分有必要的。目前的动态应力场的交互产生与感知技术多是基于鼠标、键盘、窗口的人机交互环境和数据可视化技术来通过视觉感知,其效率低下,用户体验较差。将虚拟/增强现实技术和力触觉交互技术应用于动态应力场的交互感知能够提高应力感知与分析的效率,增强交互沉侵感,具有广阔的应用前景和重要的社会价值。为了实时更新三维可形变模型的动态应力场,首先对个体化手建模与动态跟踪交互技术进行了深入研究,重点阐述了该技术的的工作原理以及算法。首先,以含有骨架信息的静止手模型为模版,通过LeapMotion捕捉到用户手的骨架数据作为输入,提出了基于骨骼尺寸的手模型自动个体化建模算法。提供了一种基于不完整骨骼运动数据的线性蒙皮技术的改进算法,可快速计算不同手部姿势下骨架之间的变换矩阵,动态更新虚拟手的姿势。实验结果表明,此个体化建模与动态更新虚拟手的姿势的算法计算效率高,可以为系统中其他模块提供足够的时间;同时也能保证误差较小,稳定性好,能为与三维模型交互实时提供真实可靠的视觉反馈和跟踪数据。针对于动态应力场感知的可穿戴力触觉技术问题,开发了一个虚拟现实系统,设计了沉浸式的双手感知交互模式,包括力触觉反馈模块、三维模型动力学仿真模块及图形渲染模块。首先对指套式力触觉感知模块进行介绍和功能模块说明。研究了人对此设备的感知特性,实验结果表明不同的标准刺激下,人的指尖力触觉是不同的。接着对三维可形变模型的基本信息进行说明,采用有限元法对三维模型进行动力学仿真。然后讲述系统的架构,基本的输入输出信息。使用OpenGL和C++实现可视化界面和相关算法。最后进行相关实验研究,验证系统的可行性、可靠性和有效性。最后,设计了低成本手指运动跟踪交互算法。借助ARToolKit引擎,进行单个图像标记的跟踪的研究。讲述基于多张图像标记的手运动跟踪算法的基本原理和实现过程,设计了一个控制器,这是一种简单有效的解决方案,可以扩大单个图像标记的跟踪空间,而获得完整的6D手运动跟踪。该控制器价格低廉,稳定且易于部署。应用实验结果表明,在增强现实应用中,该低成本的控制器具有实时性能好,高稳定性的特征。