随着虚拟现实（VR）技术的发展,虚拟现实在传统教育中的应用已经屡见不鲜。作为一种新的教育科技工具,VR技术已逐渐被诸多教育机构尝试应用在实际教学中。VR提供的沉浸式体验提供了更大的理解空间,让学生置身其中感知知识。“VR+教育”满足高难度、高成本、高质量的教学实践操作需求。虚拟现实之于教育就像黑板、多媒体在教学中的应用一样,是一种基于传统,超越传统的教学方法。当前,基于VR的沉浸式教学系统正逐渐成为常态化应用的新型教学模式。该教学系统以三维技术为基础,结合建模软件对物理环境和对象进行建模设计、动态模拟和交互控制,从而完成可视化教学。本课题基于建构主义理论和虚拟现实技术,结合HTC Vive设备,以及主流的开发平台Unity 3D和建模软件Solid Works和3ds Max,以某高校机械工程实训车间为背景,设计开发了沉浸式机械工程实训车间教学系统。该系统将现实世界的车间布局和实训过程映射到虚拟环境中,实训者可以轻松、方便、直观地掌握车间布局和实训全过程。该系统不仅实现了创新性教学,并且提供了可行性验证分析,能及时发现和修正产品问题,极大地减少现实世界生产和研发成本。具体研究工作如下:（1）简单介绍了课题提出的背景和研究意义,分析了国内外虚拟机械车间系统的发展现状,确立了课题目的和研究内容。（2）通过对某高校机械工程实训车间进行调研,应用Solid Works和3ds Max建模软件对机床和物理环境等要素进行模型构建;选择Unity 3D虚拟现实开发平台对该系统进行整体开发设计;介绍涉及到的硬件设备。（3）对系统在开发过程中涉及的技术难题,如车间布局优化算法的可视化研究、碰撞检测技术、漫游技术、模型优化、场景渲染、粒子特效,以及关键帧动画处理等问题提供解决方案。（4）根据沉浸式环境下的车间布局和机械加工虚拟仿真实训的特征,结合系统功能需求,应用基于HTC Vive的沉浸式实交互技术与系统进行对话。主要包括:三维UI界面交互;使用Unity 3D虚拟现实开发平台解决车间布局的复杂动画控制过程;在系统中通过手柄代替真实的手与虚拟模型进行交互,完成实训。（5）组装模型、动画、贴图,以及关键技术方案等,系统化为一套功能综合全备的沉浸式机械工程实训车间教学系统。