由于燃气门站中的设备具有连续作业、高压高热、易燃易爆和成本高等特点,燃气行业对操作人员的操作能力和水平都有较高要求,因此对操作人员进行岗前培训显得尤为重要。目前燃气行业的培训主要通过课堂教学、现场认知和虚拟构建真实门站场景的方式进行。这些方式培训质量低、培训风险及成本高,不能很好满足培训行业需求。近几年三维仿真培训系统以其开发成本低、培训周期短、培训质量高以及培训安全性能高等优点,越来越受到用户的青睐,在诸多行业中已有比较成熟的应用。故本文研究燃气门站三维仿真培训系统的关键技术,对燃气培训行业具有重要的现实意义。本文研究了包含设备实体建模、行为建模和场景建模的系统建模技术。提出通过复用设备实体模型和功能属性构成新元素的方法构建场景。在此基础上构建了实体模型库并提出了模型优化策略。提出用XML的方式描述设备功能属性及场景组织的方法,构建了设备功能数据库。本文研究了基于OpenSceneGraph(OSG)的燃气门站仿真培训系统仿真技术。首先深入研究了OSG渲染引擎的场景管理及渲染流程工作机制。其次为解决设备在场景中的运动问题,研究了模型的运动控制技术。然后为实现场景漫游,研究了场景中的自定义漫游和路径漫游技术,并针对不同的场景特性设计了两种碰撞检测算法；研究了映射到纹理技术(Render To Texture, RTT)并分析了利用RTT实现场景导航的原理和方法。之后就场景中不规则物体的模拟问题研究了粒子系统的建模及渲染方法。最后为增强系统真实性及沉浸感,研究了三维虚拟声音的实现方法。本文以某燃气门站为蓝本,根据可复用、可扩展、可维护的原则设计了燃气门站仿真培训系统的结构框架以及功能模块,研究了OSG嵌入Qt框架的设计方法以及对设备就地操作的交互方法。并在此基础上研究了以XML描述操作界面静态布局,程序仿真时动态生成界面的方法来解耦操作界面与业务逻辑。本文基于以上技术实现了燃气门站仿真培训系统。该系统具有人机交互界面管理,三维设备、场站基本信息查询,设备状态显示,可视化漫游,场景导航,典型业务工作流程三维模拟和多媒体辅助教学等功能。实验结论表明该系统沉浸感强,能有效提高培训质量和燃气门站安全性能,降低培训成本,对燃气行业培训具有一定的理论价值与应用价值。