近几年来,随着计算机技术和图形硬件的崛起,尤其是虚拟现实技术的快速发展,三维图形学技术得到了质的飞跃,已经广泛应用于工业仿真、军事、医学和游戏等领域。目前,以虚拟现实技术为基础的虚拟开发系统的研究格外引人注目,在纵多高校和企业的推动下迅速走向成熟。然而,这些系统结构复杂、不易拓展,很难嵌入到其它系统中使用,并缺乏对虚拟设备模型的定义。现代设备规模日益庞大、结构复杂,对设备的学习成本、学习难度提出了更高的要求。在这种背景下,本文研究了虚拟设备开发平台,并对若干问题进行了探讨和研究。基于DirectX11的虚拟设备开发平台是一个应用软件的抽象平台,其功能的实现尽量模块化,而不只是针对某一个应用,以降低模块之间的耦合度。本文采用统一建模语言UML实现整个平台的架构和设计,对虚拟场景中的装配体节点管理、手动装配、Lua脚本运动控制技术进行了详细的研究。基于XML数据存储技术,实现了三维模型转换、场景管理等应用开发。人机交互界面部分,利用优秀的跨平台C++应用程序开发框架Qt实现了虚拟设备开发平台的编辑器界面,包括项目管理、资源管理。平台采用DirectX 11的图形接口,实现平台的图形渲染和三维场景的构建。最后本文给出了虚拟设备开发的典型案例,充分验证了平台设计的有效性与可靠性。论文首先介绍了虚拟设备及其开发系统的研究意义、背景和国内外现状,以及本文的主要工作;接下来分析了平台的功能需求,提出了平台的总体架构设计,并给出了平台四个子系统的功能模块设计;在此基础上,对平台子系统的功模块实现和关键技术进行了详细的描述;最后通过典型的应用开发实例,对平台的功能进行测试验证。同时对论文的工作进行了总结,并对论文的下一步工作进行展望。