随着陆地资源的过度开采,人类迫切的需要寻找合适的替代资源,其中蕴含丰富多金属结核、深海石油、深海生物基因等资源的深海资源逐渐成为各国的重要战略目标。深潜技术是进行海洋开发的必要手段,目前对从事相关深潜工作的潜航员和科学家进行的培训均是采用实艇培训。由于实艇培训对环境要求高、成本高、周期长且风险大,因此开发深潜器相关的虚拟培训系统以满足人员培训以及科普教育具有重要的战略意义。本课题主要基于虚拟现实技术开发蛟龙号收放操作仿真系统。首先,实地考察了蛟龙号下水和回收过程,明确潜器布放流程;其次,研究国内外虚拟培训系统开发现状,根据实际需求确定最终的开发平台;该仿真系统兼具交互操作和演示的功能,需要设计合适的交互方式和动画触发机制,以便用户交互时实现相应的虚拟人操作动画;该系统的视景系统采用虚拟现实头盔,增强了系统的沉浸感。本文完成的主要工作如下:(1)根据传统的质点-弹簧模型的柔性绳索建模方法,提出了改进的结构-弯曲弹簧模型以及绳索在卷筒上的卷绕算法,实现了绳索通过卷筒收绞的仿真过程;(2)利用当前流行的三维建模软件3ds Max,创建了蛟龙号、支持母船以及虚拟人的三维模型,对模型进行优化、UV展开、渲染,并制作虚拟人的关键帧动画,完成最终模型的创建;(3)实现了蛟龙号布放和回收操作过程的仿真,包括柔性吊索的模拟、A型架摆动和虚拟人动作等关键步骤,引入虚拟现实头盔,初步实现了基于头盔的人机交互方式,最终完成沉浸式视景输出。