电子竞技运动是一项新兴的体育项目，虽然出现时间不长，但发展迅猛。然而由于目前大多数虚构化电子竞技项目具有浓重的电子游戏色彩，致使许多学者和群众对整个电子竞技运动持怀疑态度。为此，发展健康的虚拟化电子竞技项目就显得尤为迫切。 浙江大学、南京大学和国家体育总局体育科学研究所共同研究开发的虚拟网络马拉松系统，就是发展虚拟化电子竞技项目的一个尝试。该系统借助计算机、传感、多媒体、网络通讯等技术，以踏步机为器械，通过网络连接，支持多用户在虚拟的场景中进行锻炼和比赛。 DVE中各种技术都发展已久，并且在很多领域都也有着成功的应用，但在电子竞技领域的应用尚不多见。本文将DVE技术应用到电子竞技领域的一个系统“虚拟网络马拉松”项目之中。本文针对虚拟化电子竞技系统的自身特点，结合虚拟网络马拉松系统开发过程中遇到的实际问题，对DVE中相关技术进行了研究和总结，寻找出适合虚拟化电子竞技系统的解决方案，并在此基础上开发出虚拟网络马拉松系统基于局域网的第一个版本VNM．v1.0，而且还对开发下一版本基于广域网的大规模VNM系统提出了设计方案。主要工作如下： (1)提出并部分实现电子竞技系统虚拟实体行为建模方案ABMES。本文将DVE中实体行为建模技术归结为基于过程行为建模、基于对象行为建模和基于Agent行为建模三类进行分析，结合虚拟化电子竞技场景中的三类主要实体(观众、裁判和运动员)提出一套适合电子竞技系统的、基于Agent的虚拟实体行为建模方案ABMES，并在虚拟网络马拉松系统中部分实现了该方案，构建出具有真实感的虚拟竞技场景。 (2)设计并实现虚拟网络马拉松系统网络通信协议VNMCP。真实感的虚拟场景建立之后，本文总结了军事仿真领域、DVE领域各自的特点及其使用的网络通信协议，进而根据虚拟化电子竞技系统的特点和设计网络通信协议的准则，设计并实现了虚拟网络马拉松系统的网络通信协议VNMCP。基于此，我们成功开发了系统基于局域网的第一个版本VNM v1.0。 (3)提出构建可扩展的、大规模虚拟网络马拉松系统方案。虚拟网络马拉松系统的最终目标是支持广域网的、支持大规模用户同时在线进行竞技或娱乐，而VNM v1.0只是局域网内支持小规模用户的系统，因此需要对系统进行扩展。本文研究了DVE中增强系统可扩展性的因素，并着重介绍了改善网络体系结构和使用兴趣管理两个方法中的关键问题，最后针对虚拟网络马拉松系统自身的特点给出了大规模虚拟网络马拉松系统的网络体系结构方面的设计方案和兴趣管理方面的实现方案。