本研究希望通过将实验室、器材、试剂等实验元素三维虚拟化，使学习者在虚拟的实验环境中能“身临其境”地操纵虚拟仪器和其他实验器具来完成实验。同时，摆脱传统实验的种种限制，为高校实验教学引入现代多媒体技术提供一种新的尝试与探索。 首先，本文对虚拟现实技术、虚拟实验的实践意义及研究现状等进行了综述，明确了本文的研究方向。 然后，说明利用3D引擎作为开发3D虚拟实验室的原因和应该做的修改。在介绍了我们所利用的平台——Torque游戏引擎的组成及其特点之后，接着根据我们项目要求以及引擎的特点，对3D虚拟实验室软件系统的各个模块进行详细设计，并详细阐述了利用引擎技术的实现主要系统模块的方法，例如场景的实现，声音模块的实现等。特别是对象的拾取、虚拟实验的实现方式等关键技术的实现方面做了深入研究，我通过修改引擎源码和编写脚本相结合的方式完成这些比较复杂的工作。为了描述虚拟实验，我们定义了一种简单的实验步骤描述语言，可以让非计算机专业人员迅速的掌握并利用它编写新的虚拟实验任务。 最后，全文对虚拟实验的开发进行了总结，展望了今后虚拟实验技术的发展方向，并指出了当前研究的不足之处，和对今后研究的一些思考。