目前,机电类特种设备在人们生活中的使用越来越多,发挥的作用也日益明显。但是由于机电类特种设备的特殊性,一旦出现事故,其损失往往是比较重大的。事故的原因往往与作业人员的专业知识不足,操作不规范有很大关系。这就暴露了在机电类特种设备培训方面存在着许多的不足。因此,通过构建特机电类种设备教育及事故应急预案演练系统,能够在虚拟环境中模拟机电类特种设备事故的应急演练,有利于提高对作业人员的培训效果,从而减少机电类特种设备操作过程中事故的发生。对于机电类特种设备的运动仿真,平移运动和旋转运动的仿真实现比较简单,难点和重点主要是空间轨迹运动仿真。论文的具体研究工作如下：(1)研究刚性物体沿着刚性空间轨道的运动轨迹。以过山车作为研究对象,探讨了过山车的几何建模及其运动仿真实现的方法。首先根据过山车立柱的坐标值,分段拟合出完整的支撑管中心线方程,再利用扫描命令绘制出轨道三维模型。最后,通过分段插值求出车辆在每个轨迹点处的位置值和角度值,并在此基础上实现了过山车的运动仿真。(2)研究刚性物体沿着柔性空间轨道的运动轨迹。以客运索道作为研究对象,探讨了吊篮的行为建模及其运动仿真实现的方法。钢丝绳的分段建模通过QuickRopes2插件来实现,钢丝绳的形变运动可以通过PhysX物理引擎添加物理属性来实现。吊篮的运动也可以通过PhysX物理引擎添加物理属性和建立运动轨迹方程来实现。(3)研究三维可视化仿真中的逻辑控制技术。为了合理地处理仿真中各个事件及状态之间的关系,对Unity脚本的逻辑控制原理进行了分析。以客运索道应急演练为案例,设计机电类特种设备应急演练仿真过程中各步骤和操作之间的逻辑关系,并利用脚本逻辑控制原理,实现仿真过程中的逻辑控制。(4)设计和开发机电类特种设备教育及事故应急预案演练系统。通过将项目资源导入虚拟仿真开发平台Unity后,使用Unity脚本开发过山车和客运索道的应急演练。介绍了应急演练仿真中的场景视图控制功能和交互功能的方法实现。