沉浸式分析在沉浸式空间感知、用户参与、多维交互等方面有着得天独厚的优势。由于增加了深度线索,沉浸式虚拟现实环境对于信息可视化大有脾益。尽管在沉浸式环境下进行网络结构可视分析的想法很吸引人,但如何充分利用维度空间特征并设计灵活的手势交互依然面临挑战。基于网络可视化和沉浸式分析的基本理论,本文主要关注沉浸式网络结构可视化中的多维布局和手势交互。为实现对网络结构和关联关系的渐进式探索,提出了融合不同维度的网络拓扑布局和沉浸式三维边绑定布局。并受日常交互所启发,提出了面向沉浸式环境下的网络拓扑结构分析的自然手势交互范式。围绕沉浸式环境下的网络拓扑结构可视化研究,本文的贡献主要体现在以下三个方面:（1）沉浸式网络拓扑结构可视化布局。针对不同维度空间布局相互分离以及部分边绑定布局丢失拓扑特征的问题,提出基于模块度矩阵和力导向布局的沉浸式维度融合网络拓扑布局,并基于边聚合策略将二维力导向边绑定布局扩展至三维沉浸式环境实现保留网络结构特征的边绑定布局,完成对网络拓扑结构和关联模式的渐进式探索。（2）所触即所得沉浸式网络手势交互。针对传统的鼠标、键盘等单通道交互方式难以满足沉浸式网络拓扑结构分析需求的问题,依据所触即所得的理念,提出手势舒适度评估模型来指导手势动作设计。从通用交互、特定交互、辅助式交互三个角度出发,将网络分析交互需求与手势动作语义绑定,提出所触即所得沉浸式网络手势交互范式。实验评估结果表明,手势交互范式在沉浸式环境下更有助于分析和感知网络拓扑结构。（3）沉浸式网络拓扑结构可视化系统。针对沉浸式网络拓扑结构可视化中轻量级应用工具的需求,在消费级沉浸式设备Oculus Rift+Leap Motion的基础上利用沉浸式分析、可视化等技术,设计并实现了基于B/S架构的沉浸式所触即所得网络拓扑结构可视化系统。就像在现实世界中的交互一样,可通过灵活的交互手势在沉浸式环境中进行节点移动、旋转、高亮、布局变换、边绑定等图形可视化操作。基于社交网络、脑网络、学者网络分别进行了案例研究,并通过可行性研究验证了系统的有效性。