近年来,海上运输业的重要性越来越显著,船舶的智能化、专业化和大型化已逐步成为发展趋势。随着计算机领域的不断深化和发展,虚拟现实技术在船舶系统设计、船员培训及科学研究方面得到广泛应用。国内外的科研机构通过研发轮机、航海模拟器来对船员进行专业的、有针对性的培训,使其能够更好的了解船上的系统结构,提高船员在实际航行中的操作能力,减少失误和损失。同时,虚拟现实技术对于高性能新型船型的研发亦有重要意义。本文以某船压缩空气系统为原型,在详细分析BV-30型活塞式空压机及其系统构建组成、工作原理和逻辑控制的基础上建立系统的数学模型;应用3ds Max三维建模软件创建系统的三维实体模型,并对模型进行光顺、渲染和材质等细节处理,以达到更为真实的视觉效果;应用Unity 3D软件创建空压机系统的虚拟场景,以及应用Java、C#等编程语言,编写脚本程序,实现对空压机系统虚拟操作和装配;最后将设计完成的系统以网页插件的形式发布到网络资源中。本文设计的虚拟系统具有实用性及创新性,应用数学模型与三维模型的结合,实现对系统输入输出变量的控制,该系统能够应用于船员的岗前培训教学以及机构的科学研究,对于其他船舶系统的研究有一定的借鉴价值,对船舶行业的自动化发展亦有很大的积极意义。