随着经济全球化和信息技术的飞速发展，经济和军事等领域的竞争日益激烈，各类制造企业面临产品开发中的缩短上市时间、质量控制、缩减成本等难题。虚拟样机技术是一种基于仿真的设计方法，可以有效减少产品研发周期，降低开发成本，提高产品质量。　　虚拟样机协同虚拟环境（CVEVP）为虚拟样机提供仿真可视化功能，用户可以观察虚拟样机在虚拟试验场中的动态行为。CVEVP的开发涉及三维场景绘制、仿真数据接收、特殊效果绘制、场景浏览和导航等许多内容。目前，CVEVP的研究主要是针对一些具体的应用，采用基于组件或面向对象的开发方法，在通用性和可重用性方面还存在不足之处。针对这些问题，本文主要研究如何提高CVEVP的可重用性和开发效率。　　研究了CVEVP的描述方法。基于组件或面向对象的虚拟环境开发方法缺乏统一的虚拟环境描述，因此可重用性存在不足。在总结和分析陆地、海面、海下、天空等视景仿真需求的基础上，提出一种CVEVP的参数化描述方法，建立了CVEVP框架，实现了CVEVP的快速构建和驱动显示。　　研究了仿真工具的仿真联邦通用性问题。基于高层体系结构（HLA）的分布式仿真中，不同的仿真联邦，联邦对象模型（FOM）各不相同，传统的代码自动生成方法难以解决仿真工具的仿真联邦通用性问题。在分析HLA仿真数据流程基础上，提出一种HLA仿真信息交互模型，减少了HLA接口代码中的静态连接，实现仿真工具应用逻辑与运行支撑环境（RTI）之间的松耦合，提高了仿真工具的仿真联邦通用性。　　研究了网格环境下的可视化资源共享问题。可视化资源的使用和分布存在不均衡性，高性能的可视化资源通常只有少数大企业和研究机构才能配备，但往往并不能得到充分、有效的利用。资源共享可以提高可视化资源的使用效率，但目前的可视化资源共享方法在广泛性和方便性方面存在不足。提出一种网格环境下的可视化资源共享模型，研究了可视化资源网格服务封装方法。研究了CVEVP的网格化，用户通过浏览器可异地浏览虚拟样机仿真实验结果，可以为异地多用户协同设计提供较好的支持。　　基于CVEVP框架和HLA仿真信息交互模型，设计并实现了CVEVP原型系统，具有虚拟样机模型可视化和虚拟试验场两个主要功能。虚拟样机模型可视化提供虚拟样机模型浏览、模型结构树、CAD四视图浏览等功能。虚拟试验场具有HLA仿真数据交互、三维路径编辑、场景导航等功能，实现了包含陆地、海洋、天空等复杂场景的CVEVP的快速构建和驱动显示。HLA仿真接口实现了仿真数据订购、接收、存储的自动化。以某航天复杂产品的多学科虚拟样机协同仿真为例，验证了CVEVP框架和HLA仿真信息交互模型的有效性。