为了减少建模与仿真的开发周期和开发成本,有效地控制仿真软件的规模,充分地利用仿真资源,仿真过程中资源重用技术的研究得到了兴起并迅速发展开来。本文以虚拟分娩仿真为例,重点研究了虚拟仿真中三维模型和元动画的管理和重用技术,具体研究工作如下:定义了仿真模型和元动画的基本概念,并按照模型粒度的大小把仿真模型分为原子模型层、应用模型层和系统模型层三个层次,在此基础上建立了基于元模型的面向对象的模型描述方法和面向对象的元动画描述方法,为仿真模型和元动画的管理和重用奠定了基础。研究了资源库的管理技术,包括模型和元动画的管理、资源库的接口管理、模型的组合、元动画的组合,并给出了具体的方法和规则。模型和元动画的管理分为两大部分:一是外壳,即人机交互部分;二是内核,即资源库中对模型和元动画的具体操作部分。资源库中各模块之间的接口通过控制总线和数据传输总线来发生联系。模型的组合则要以模型纵向的、横向的以及介于这两种关系之间的关系为基础。元动画的组合则需要遵循有序性、局限性、疏密性和合理性等规则。给出了仿真资源管理和重用的具体操作方法。分析了资源库的功能需求,对资源库的总体功能结构、资源库的管理模块、模型和元动画字典进行了设计;确定了资源库的存储结构,并建立了数据表结构及其之间的相互关系。开发了基于资源重用技术的虚拟分娩仿真教育训练系统。首先简要介绍了系统的开发环境和VR开发平台;然后建立了人体及其各器官的虚拟模型和虚拟分娩仿真的元动画,设计了虚拟分娩仿真系统的资源库,并利用Visual C++6.0编程对Access数据库和EON Studio三维渲染引擎进行了集成,完成了系统的开发;最后利用所开发的训练系统实现了基于资源重用技术的虚拟分娩仿真,体现了虚拟分娩仿真中资源的重用性,也验证了本文所述的虚拟仿真中资源重用技术的有效性和可行性。