在科学技术飞快发展的同时,对机械制造过程中精度和准确度的要求不断提高,由此对形状误差的研究已成为一个重要的研究方向。精确测量形状误差以及提供直观的误差形貌,不仅能为客户提供机器零件验收的定量信息,同时也可帮助用户对零件的形状误差进行分析。不仅如此还可以通过采取适当措施以提高零件精度,也可利用装配误差补偿方法,提高装配精度。国内外很多研究人员已经对形状误差测量理论与技术做了很多研究,并且取得了丰硕成果,但仍存在很多问题需要进行深入研究,尤其是在形状误差的图形显示和误差测量的虚拟仪器技术的各个方面。本文研究了生成形状误差图形所需的基础理论并建立了生成形状误差图形所需的数学模型,将形状误差和虚拟量仪设计软件相结合,设计了形状误差虚拟量仪软件。本论文的工作主要有：建立了生成素线直线度、圆度、轴线直线度、圆柱度误差图形所需的基础理论和生成三维模型的方法,误差图形所需的一些基本元素的实现方法以及实现图形消隐的方法。建立了素线直线度、轴线直线度的最小二乘及搜索算法生成误差图形所需的数学模型,建立了圆度、圆柱度的最小二乘评定法以及采用搜索算法来实现最小外接、最大内切、最小区域法生成误差图形所需的数学模型。使用LabWindows/CVI 2013为软件开发平台设计了素线直线度误差、圆度误差、轴线直线度误差、圆柱度误差四个虚拟量仪软件,并对该虚软件进行了实验验证,证明本文的形状误差可视化的理论和数学模型是可行的。最后,对设计的软件进行发布,生成可安装和卸载的形状误差虚拟量仪软件的setup.exe程序。