太阳能是一种可再生的清洁能源,如何应用太阳能解决能源和污染问题是当前的重要研究方向。塔式太阳能热发电技术作为理想的大规模发电方式,其应用前景十分广阔。其中聚光镜场设计是电站设计的核心,但是目前可查的聚光镜场设计方法中存在不完善的问题。同时,三维视景仿真技术日益成熟,其应用从最开始的军工领域推广到工业设计、医疗、教学等众多领域中,并推动对应领域的发展。本论文对塔式太阳能热发电站聚光镜场设计方法与定日镜聚光追日过程进行研究分析,并且结合三维视景仿真技术的优势和特点,应用Pro/E、MultiGen Creator、Vega Prime及Visual Studio软件建立基于MFC的可视化聚光镜场视景仿真系统。本论文的主要成果有以下几点：1.通过调研国内外文献,提出了以放射状栅格法为理论基础的辐射网格状聚光镜场排布方式,在此基础上建立定日镜位置坐标的数学模型,形成了较为完善的聚光镜场设计方法。该布置方法较为有效的避免较大的光学损失。2.通过对太阳运行轨迹的分析,建立了以太阳高度角和方位角为指标的太阳运动模型并验证该运行算法的有效性。进一步分析定日镜的运行方式和对太阳光的反射原理,在太阳运动模型的基础上,建立以定日镜高度角和方位角为指标的定日镜追日模型。3.以额定功率为70KW发电站为仿真对象,通过Pro/E建立仿真模型,采用Creator/Vega Prime完成仿真系统的模型简化、配置和驱动,实现可视化视景仿真效果。4.以Visual Studio为开发平台,通过Vega Prime和OpenGL混合编程,开发出了可以重现聚光镜场追日过程的视景仿真系统。交互界面中设置有丰富的菜单功能,对应有快捷键操作方式,并添加仿真场景实时信息显示窗口实时显示仿真场景运行参数。该视景仿真系统功能较为完善、具有友好的交互界面且操作简单,达到了较为理想的效果。在实际使用中,系统既可用于聚光镜场设计中,帮助用户快速直观获得太阳和定日镜相关参数信息,也可用于教学或演示中,帮助观察者直观的理解塔式太阳能热发电站工作原理与聚光镜场追日过程。