半导体产业在经济生产中扮演的角色越来越重要，作为半导体芯片的主要生产设备，光刻机的性能指标直接影响到芯片的线宽及产率。近年来双工件台的运用使光刻机的产率大幅提高，作为光刻机的核心部分其在研制过程中需要进行大量的仿真。针对以往数值仿真无法可视化并且不接近实际情况的问题，本文采用半实物仿真的研究方法将控制器引入仿真回路，并且利用虚拟现实技术开发了双工件台的可视化仿真模型代替双工件台实体，以期其能够在控制参数调节及系统设计验证上发挥重要作用。首先，本文建立了双工件台的可视化三维模型。由于原始的实体几何模型复杂度高、实时性差，本文利用内部结构简化法将模型简化并按照其运动关系对模型进行了分解，随后将分解后的模型导入到OpenInventor中建立节点并进行了虚拟装配。基于OpenInventor的消息机制和内置API设计了多种与虚拟模型进行交互的方法，利用基于OBB包围盒的碰撞检测函数实现了对撞台等意外情况的判断。根据机械安装关系对6-DOF微动平台进行了几何解耦，最后对双工件台的可视化模型程序架构进行了实时性优化。其次，本文从易用性的角度出发，为仿真系统参数设置设计了人性化的上位机人机界面。在对上位机软件进行需求分析后将支撑其运行的网络通信、数据库及进程间通信功能进行了实现，在此基础上对上位机的用户管理、参数设置、记录存储及曲线绘制等重要功能进行了实现，软件整体基于微软的MFC框架进行设计，利用了面向对象的编程方法。最后，出于实时性考虑，本文采用运行有VxWorks RTOS的IC6主板卡对控制器进行管理。作为连接上位机和数字控制器的桥梁，对其网络通信模块进行了优化，并对IC6主板卡的VME总线驱动进行了配置。由于被控对象需要在数字控制器即C6414DSP中实现，针对以往设计控制器需要编写大量代码的问题，本文利用RTW生成高度优化的代码并进行了修改，最终成功移植到DSP中。本文设计的双工件台半实物仿真系统以可视化、高实时性及易用性为理念，为此设计了人机界面、三维可视化模型，并对系统通信链路做了大量优化，如采用异步套接字、Z-Buf套接字等，并大量应用多线程技术，经过仿真测试，本系统能够满足工程需要。