随着医学技术的日益进步以及计算机学科的飞速发展,计算机与医学手术相结合形成了现代医学领域中的重要应用——虚拟手术。虚拟手术为用户提供了手术场景的真实再现,可应用于手术术前规划和外科医生培训等领域。毫无疑问虚拟手术在医学领域起到了重要的作用。传统手术训练使用人类的尸体、动物或橡胶人体模型作为训练对象,存在着诸多局限和问题,虚拟手术技术的出现成为解决此类问题的重要手段。这种手术训练系统能够对手术全过程进行训练,这将极大地提高外科手术的学习效率、降低手术训练成本。为了推动和实现浸入式虚拟手术系统技术,模拟真实手术环境,本论文研究并搭建了虚拟手术系统可视化基础平台。首先,在VC++6.0编程环境下构建基于三维图形接口OpenGL的MFC单文档应用程序；根据手术的实际需要添加辅助操作按钮,实现处理三维模型的基本功能,如显示其视图变换、面模型与网格模型切换、法向量显示、力觉数据输出等功能；其次,改进几何模型的数据结构,利用人体水平切片、三维重建软件Amira和三维处理软件3DS Max8.0进行三维人体器官建模,保存为3ds文件,通过编程将3ds文件导入到所建立的手术系统框架中,实现多虚拟对象的几何模型的建立：第三,提出局部形变算法并采用质点-弹簧模型建立虚拟对象的物理模型,经过实验验证了本论文提出的局部形变模型在虚拟手术系统的整体性能上有了较大提高。实现对模型的形变仿真,进而实现对医学触诊的训练功能。与此同时,比较在虚拟手术中几种常用的数值计算方法,提出在某些精细的手术中应用不同的计算方法,以提高系统的整体性能；第四,提出一种基于贝塞尔曲线的虚拟软组织切割模型,生成了光滑的切口,实现了对虚拟对象的切割仿真,解决了虚拟手术切割效果不真实的问题；最后,采用力觉渲染库OpenHaptic进行力觉渲染,利用PHANToM Omni力反馈设备实现与虚拟对象间的人机交互功能,利用3DVision技术进行视觉渲染达到增强现实的效果；实验结果证实,本论文搭建的虚拟手术系统可视化基础平台实现了较为逼真的虚拟手术环境,实现了对人体软组织器官的基本处理和三维视、力觉的交互。