虚拟现实技术最突出的特点就是沉浸性和交互性。虚拟现实技术能创造出的动态的、可交互的虚拟环境。其关键技术包括实时图形渲染技术、视景仿真技术、三维建模技术、实时物理模拟技术、计算机控制技术等。这些技术涉及计算机图形学、计算几何、物理学、自动控制等学科。虚拟现实技术具有广阔的应用前景,已经产生了巨大的社会经济效益。桥式起重机虚拟驾驶模拟器是虚拟现实技术在驾驶模拟培训方面的应用。应用虚拟现实技术实现的模拟驾驶器可以使起重机驾驶员沉浸在虚拟的起重机工作现场,利用操纵控制杆操纵虚拟起重机,吊钩按照真实的受力状态摆动,从而达到训练的目的。因此,模拟交互状态下起重机的运动及吊钩的摆动对于本项目非常重要。应用虚拟现实技术中的实时物理模拟技术可以很好的模拟真实操纵状态下起重机的运动及吊钩的摆动。本论文中选用三维图形引擎OpenSceneGraph(OSG)作为视景仿真和实时渲染工具,首先对OSG中相关的技术开展了研究,包括:场景管理及场景图技术原理的研究;OSG中绘图程序框架的研究及实现动画程序和交互式程序时修改绘图程序框架的方法;虚拟摄像机实现原理的研究及操纵虚拟摄像机方法的研究;OSG中的位置姿态类(PositionAttitudeTransform)的实现原理;OSG中基本几何体绘制技术及变形体绘制原理。论文主要研究实时物理模拟技术中的关键技术,着重研究粒子和刚体动力学方程及矩阵形式;适合实时动力学模拟的数值计算方法及软件模块解算器的设计实现;碰撞检测技术的研究包括多种包围盒技术并给出了AABB包围盒碰撞检测算法的实现、基本几何体的碰撞检测、碰撞响应的原理。通过研究动力学模拟库ODE,陈述了设计ODE与OSG的整合层类库的方法,分析起重机机构和载荷,建立了吊钩摆动的吊钩小车系统物理模型,最终实现交互状态下起重机的运动模拟及吊钩的摆动仿真。