随着网络的普及和网络带宽的逐步提高，在网络上传输复杂的三维场景数据或视频数据逐渐成为可能，掀起了网络可视化应用的热潮。网络环境中，图形技术与Web 服务相结合，建立基于SOA 架构的图形系统，可以使我们充分利用网络中强大的计算能力，实现分布协同工作。由于网络可视化操纵和协同设计都对实时性要求非常高，对于服务的QoS 指标敏感，所以，有必要为其实现基于QoS约束的Web服务选择系统。 本文通过对QoS 指标的分类筛选和重新定义，找到了在三维可视化操纵和协同设计应用领域最为重要的QoS 指标；在扩展UDDI和WSDL 规范后，将经过筛选的QoS 指标加入框架，提出了一个新的包含QoS 描述的Web 服务框架，奠定了后文基于QoS 约束的Web 服务选择系统工作的基础。在基于QoS 约束的服务选择系统的核心部分，即多QoS 约束条件下的服务选择算法方面，本文修改了原问题的数学模型，将最优化问题转化为约束满足问题，并在此基础上通过压缩搜索空间、提出用户QoS 约束需求模糊匹配机制以及服务发现过程中的并行选择机制，取得了良好的效果。遗传算法的引入使得算法面对复杂输入条件下的性能有了质的提高。 针对基于Web 服务技术的三维可视化操纵和协同设计的需要，本文设计并实现了基于QoS 约束的Web 服务选择原型系统，为网络三维可视化操纵和协同设计最终实现实时性交互打下了坚实的基础，解决了多QoS约束条件下，寻找满足所有约束条件的服务组合需要耗费大量计算时间的问题。最后，本文通过构造虚拟服务以及其QoS 指标数据，进行对比实验，验证了本文提出的包含QoS 描述的Web 服务框架能够满足系统应用的要求；基于QoS约束的服务组合选择算法在运算时间等实时性性能上较当前算法有了很大的提高，模糊匹配机制和并行选择的引入能够在一定程度上进一步提高了算法性能，而算法的可扩展性也有了长足进步；在常见应用场合下，基于QoS 约束的服务选择原型系统已经完全能够满足未来三维可视化操纵和协同设计的实时性要求。