流场可视化通过计算机图形学理论技术,将记录流场中粒子运动的数据以图形图像的方式直观表现,辅助用户理解和分析其中复杂的流场运动原理。目前的流场可视化系统多以二维平面显示器进行显示,使得用户在观察大规模三维流场可视化图形图像时面临视野受限、视觉遮挡以及缺乏三维立体感的问题。虚拟现实技术建立的沉浸式三维立体环境能够有效解决以上问题,但身处虚拟现实环境的用户无法观察真实世界,使得传统的键鼠交互方式不再适用。因此,如何在虚拟现实环境下实现高效自然的流场可视化人机交互成为了一个亟待解决的问题。本文对基于虚拟现实的流场可视化多通道交互技术开展应用研究,具体研究内容如下:（1）研究了沉浸式流场可视化多通道交互模型。该模型分析了流场可视化的交互需求,研究了四种人机交互通道的特点,充分利用手势的自由、头部的稳定、眼球的便捷和语音的快速检索,完成从用户到流场可视化系统之间的人机交互。针对多交互通道间的交互信息融合问题提出了双通道、三通道和四通道交互信息融合方法。（2）充分发挥多通道交互的通道互补优势,提出了三种沉浸式并行多通道交互方法。头手协同的手势多通道交互方法利用稳定的头部凝视方向取代手势指向方向,提高手势交互准确性;提出了手势持续状态保护去抖法,减少手势交互意外中断。头眼协同的眼动多通道交互方法通过头部凝视与眼球凝视的并行协同取代手势交互,完成选择确认交互降低手势疲劳;提出了基于头眼协同的动态隐式校准解决眼球追踪精度下降;提出了动态指数平滑眼动去抖用于解决眼球凝视抖动问题。语音手势协同的语音多通道交互方法加入手势来控制语音交互的进程,解决语音交互启动终止响应较慢的问题。（3）将沉浸式流场可视化多通道交互模型应用于流场可视化搭建了沉浸式多通道交互流场可视化系统。提出系统框架有效整合交互设备的输入,控制可视化算法与功能的输出。为了满足流场可视化的交互界面需求,实现了基于二维平面的沉浸式交互界面和基于三维图形的沉浸式交互工具。为了保证流场可视化算法管理的合理有序,提出了基于沉浸式管线树的可视化算法管理方法。（4）实施了沉浸式多通道交互流场可视化系统的评估测试。通过交互实验采集任务完成时间等客观数据以及用户的使用反馈等主观数据,将三种多通道交互信息融合方法与单通道手柄交互方法的实验数据进行对比分析。实验结果表明,本文提出的多通道交互信息融合方法能够提供比单一手柄交互方法更加高效自然的沉浸式流场可视化人机交互,在流场可视化交互效率和用户使用疲劳上都有着明显的进步。