水下分散自重构系统是针对当前被广泛关注的复杂环境下海洋资源勘探及复杂水下结构物检修问题，提出的一种全新水下探测与作业系统设计概念。它是一种全新的自重构模块水下机器人，其技术研究综合了多个学科。为了分析和评估该系统的功能，并且为物理样机的设计和制造提供参数依据，以节约成本，本课题采用虚拟样机技术在计算机上建立该系统的虚拟样机模型，并对其进行仿真。 本文初步探索了开发水下分散自重构系统虚拟样机仿真设计软件的方法，其最终目的是在计算机上建立水下分散自重构系统的虚拟样机模型，并对其静力学、运动学和动力学问题进行分析。 在分析水下分散自重构系统的任务需求和特点的基础上，阐述了系统虚拟样机仿真软件的总体设计思想、软件构架以及各个组件功能模块的设计。综合运用面向对象分析和设计的理论、方法和工具，对仿真分析软件进行了系统分析、设计和补充，得出了基于虚拟样机技术的水下分散自重构系统仿真分析软件目标系统解空间的对象(类)及其相互关系，确定了解空间的基本框架，并进行了用户界面设计以及数据文件接口的研究和开发。 仿真软件在Windows 98／2000／NT、环境下，通过Visual Basic调用DirectX接口来实现三维动画仿真。文中在简单介绍了三维绘图所使用的主要工具DirectX的功能、工作结构、绘制原理的基础上，详细阐述了水下分散自重构系统三维模型的建立方法、模型在三维场景中的显示以及三维动画的实现方法。 针对水下分散自重构系统的工作特性，初步探讨了系统进行履带式、蠕动式和蛇行三种运动的构形以及步态，并对其构形转换和步态转换加以研究，最后通过虚拟样机仿真软件的快速开发原型加以验证。