本文是以福建省自然科学基金项目(2009J01266)为背景。在机电一体化领域，MID三维机电集成器件(Molded Interconnect Devices)指的是一种创新性的工艺技术，它抛弃了传统的电路板，直接在材料上集成了机械、电子功能，它既可以在三维热注塑材料上实现，也可以运用在柔性薄膜和陶瓷基体上。这种特殊性和集成性增加了设计人员的结构设计的复杂程度，必须同时兼顾机械和电子两方面的设计因素。因而，是否具备有效的辅助设计工具成为提高产品设计效率一个关键性因素。而现有的可利用的辅助设计工具却不具有这方面的能力，如电路在三维电路载体上的走线设计无法通过现有二维电子ECAD系统的布线功能得到实现，同时现有机械MCAD系统也不具有表达和设计电路的能力。针对上述问题本文基于Open CASCADE三维造型内核开发了一个三维的布线布局平台，并且最终实现独立建模、布尔运算、STEP等文件的读取、三维电子元件的布局、平面最短路径寻找、三维手工布线、三维基体表面最短路径的搜索等功能。本文主要研究内容包括以下几个方面：　　 研究OCAF(Open CASCADE Application Framework)的运行原理并且基于Open CASCADE开发了一套三维虚拟建模平台；　　 研究国内外中关于平面内寻找最短路径的算法，并且提出来了一种基于隐含式网格和贪心算法相结合的寻找最短路径算法，该算法综合考虑到了在最短路径存在情况下一定能找到最短路径和在寻找最短路径情况把搜索空间减少到较少的情况，以节省搜索时间和存储空间；　　 对计算机图形学基础中的三维几何造型基础进行了一定的研究，在已经搭建的三维虚拟建模平台上添加三维造型生成模块等一些MCAD软件中常见功能模块的程序编写，电子元件的数据模块以及电子元件如何正确安装在三维空间内的布线面内。