WebGL技术可以同互联网技术构建出实时交互、操作便捷的虚拟三维环境,用户可以通过访问网站与虚拟环境中的三维模型进行交互。机械制图课程是通过教授学生使用平面图形表达空间形体的方法,模型测绘可以训练学生的草绘能力和空间与图样的关联想象能力。由于教学资源匮乏,实际测绘的教学过程越来越精简,学生测绘效率低下,测绘后的图样尺寸遗漏是普遍现象,导致无法有效地通过二维图样重建三维模型,现有的机械制图教学系统没有特别针对二维到三维空间映射功能进行研究,辅助学生空间认知能力的提高。WebGL技术可以突破时间和空间的限制,提供丰富的模型交互功能,通过结合WebGL技术可以开发出较为优良的图形学习系统,从而有效地提高学生测绘能力以及二维图样到三维形体的空间认知能力。本课题首先介绍了以WebGL技术为基础的框架和当前机械制图教学平台的应用现状,阐述了以WebGL技术为基础的框架应用于机械制图教学过程中的优势。通过研究标准测绘流程,并结合教师和学生用户的需求,提出教学案例的丰富性、二维到三维认知的有效性、突破时间和空间限制这三项系统设计的要求,然后借助three.js框架和前端技术,以提高学生看图和绘图能力为目的,开发出基于WebGL技术的虚拟测绘教学辅助系统。该系统提供了三大功能模块,分别是模型结构认知模块、虚拟测绘模块、二维到三维空间映射功能模块。系统通过前端网页技术为提供学生服务,让学生可以随时随地地查看和测绘模型,从而强化学生二维图样和三维结构的空间转化认知,有效提高学生的看图和绘图能力。最后,文章的实验部分是设计了两个部分,分别是针对教师的系统教学评估实验和针对学习工程制图课程的学生的系统功能可用性实验。实验数据证明,虚拟测绘系统基本符合教学要求,并可以提高学生的三维空间认知能力和三维结构与二维图样的空间转化认知,所开发的虚拟测绘系统可以帮助学生提高结构图绘制效率。管理端用户可以通过系统入口上传模型,丰富系统模型数据库,可以作为课堂教学的辅助系统,丰富课堂教学,深化学生机械制图知识的理解。此外,基于WebGL技术的虚拟测绘教学辅助系统所设计的二维图样和三维形体空间转化的新型交互方式,为后期的机械制图平台设计提供学习模式和参考范本。