虚拟现实技术是当前计算机技术中的热点之一,它与多媒体技术、网络技术并称为三大前景最好的计算机技术。随着计算机技术的发展和对复杂的系统仿真的研究深入,单机虚拟实验室和二维虚拟实验室越来越满足不了人们的要求,从而三维网络虚拟实验室的研究应运而生。色谱仪器应用广泛且大多精密贵重,开发色谱虚拟实验室对于仪器培训以及实验教学有着重要的意义。但目前的虚拟色谱实验软件多停留在简单实验模拟的层面上,缺乏建立在数学模型基础之上的、利用真正的虚拟现实技术开发的、具有动态实时交互功能的模拟大型分析仪器仿真软件。这正是本课题的背景所在。构建三维实时高交互的虚拟实验室是一个复杂的过程,需要解决三维场景中的高交互、数据传递和存储、化学工作站、信息反馈等问题。本文在分析比较各种主流的开发平台后,采用了以虚拟现实技术Virtools为核心的3ds Max+Virtools的虚拟实验室开发路线,并通过构建气相色谱三维网络虚拟实验室,重点解决了本文所面临的问题。本文依据气相色谱基本理论,色谱保留值与载气流速及分离柱温度的关系,构建了不同色谱分离条件下保留参数的预测模型。在气相色谱三维网络虚拟实验室中,首先以3ds Max构建了虚拟仪器以及虚拟实验室的全三维场景;并利用BB模块和SDK相结合的编程方法,实现了动态实时交互改变分离条件参数,通过分离条件参数与虚拟气相色谱工作站的数据实时传递,在构建的虚拟工作站上动态绘制了不同分离条件下的色谱流出曲线,模拟了色谱实验的全过程。并且得到的各种模拟结果与真实实验结果十分相近。本文所构建的气相色谱三维网络虚拟实验室采用全三维场景设计,场景逼真,完整的展现了实际实验室的面貌。实验者如同置身于实际实验室中,可按真实仪器的操作过程进行各种模拟操作。基本能够满足仪器培训和实验教学等方面的需要,且对色谱实验的教学和仪器操作培训具有较大的推广应用价值。同时为以后虚拟实验室的开发做出了理论与实践的有益探索。