虚拟现实技术在现代科学技术的各个领域已得到广泛应用。在机械产业,该技术的实现为机械产品设计领域注入了新的活力。本文的目的在于通过研究虚拟现实的立体显示和交互原理,虚拟设计和装配导航等技术,以促进虚拟现实在机械行业的进一步应用推广。在阐述虚拟现实的基本概念与特性、存在的必要性与合理性,以及在CAD/CAM方面的应用的基础上,本文深入研究了:1.虚拟现实的三种立体显示原理,着重于基于视差方式的立体显示,从以下几个方面进行了多角度的探讨:产生立体感的生理基础,立体感影响因素,立体图绘制原理与算法等。2.虚拟现实的交互原理,从人机交互的发展角度研究了虚拟现实与其它交互方式的异同以及它所处的地位,分析了虚拟现实交互的认知心理学模型,并按作用于对象的任务不同和交互隐喻方式的不同对虚拟现实的交互方式进行了分类研究。3.虚拟设计,在研究虚拟设计的各种定义方式的基础上定义了本文中虚拟设计的概念,研究了它相对于传统CAD的不同之处,以及虚拟设计的实现规划。在上述理论研究的基础上,本文基于VC6.0+ACIS7.0开发了一个虚拟现实平台ACISVR。该平台由显示、虚拟设计和装配导航三个模块组成,它支持三维CAD模型设计过程中的立体显示和真实感显示、实时可视化修改,弥补了其他虚拟现实软件不能精确建模和模型不能随时修改的缺陷,并对以三维工艺来指导三维装配的装配导航进行了研究,是对具有虚拟设计和装配导航功能的虚拟现实平台开发的有益探索。