虚拟现实技术是上世纪末新兴的尖端科技,是利用计算机模拟生成一个三维空间的虚拟世界,并提供视觉、听觉、触觉及嗅觉等感官的模拟,使用者可以通过传感检测装置与虚拟世界进行自然地交互并产生身临其境的体验。本文首先简要论述了虚拟现实技术,并详细地描述了动感过山车系统的设计方案及模块功能。之后在对虚拟现实建模方法全面分析的基础上,以过山车轨道模型为例,分别从几何建模、物理建模和运动建模三个方面对过山车虚拟场景的建模进行详细介绍。建模内容包括基于DirectX的场景模型机制的建立、对象三维模型的建立、对象模型在虚拟场景中的运动规则、运动模型在不同状态下的受力分析及对象模型在虚拟场景空间中的坐标(位姿)分析。由于过山车虚拟场景庞大且模型数量较多,我们应用对象模型的层次细分技术对模型进行简化,在分析多种常用算法之后选取基于边折叠的网格简化算法,并成功的对过山车轨道模型进行三级细分,在中远距离的场景中布置简化模型可大幅度减少系统工作量并提高创建及更新模型的效率。为使虚拟场景更具有真实感,还在过山车轨道拼接过程中增加了碰撞检测,在重点分析基于层次包围体树的碰撞检测算法后,综合层次包围球和OBB包围盒模型各自的优点,本文提出了适合轨道模型的混合包围盒碰撞检测模型,该模型在避免冗余求交运算的同时又保证了检测的精确性,并成功应用于系统的轨道拼接过程,避免了轨道重叠等与真实世界不符的情况出现。在模拟运动平台结构设计阶段,本文自主设计了基于电机滚珠丝杠的两自由度运动平台,并进行了运动仿真和运行试验,能够模拟过山车的各种运动位姿。最后利用面向对象的技术和思想,使用VS 6.0编写了动感过山车的视景仿真系统,模拟过山车的摄像机视角输出画面,结合两自由度平台的同步运动使观众体验到虚拟现实技术带来的真实感和沉浸感。