在虚拟装配系统中,为了减少计算量提高实时性,零件通常通过简化的多边形面片模型描述。因此损失了模型的精确几何信息、拓扑信息以及大量工程信息。目前,通用的解决方法是通过对CAD商品化软件的二次开发来获得含有零件工程信息的中性文件,一起导入到虚拟装配系统中完成虚拟装配。但此种方式有个严重的缺陷:针对有约束关系而尚未在建模软件中实现装配的零件,中性文件中不能记录零件的约束信息,因而无法完成虚拟装配。因此,采用此种方法并没有对缩短新产品的开发周期,减少成本起到直接的作用,其必要性受到了质疑。本文针对通用方法的缺陷,提出了采用三维模型数据库来存储模型的工程信息,实现了对数据库中大量三维模型的虚拟装配,大大拓宽了虚拟装配的应用领域。本论文主要完成了以下工作:1.设计了模型数据库,并实现了对普通零件、标准件及其约束信息在数据库中存储与管理;用户可通过数据库接口模块方便的实现对模型及约束信息的存储操作。数据库应用模块根据判断模型是否为标准件对模型进行自动分类存储和建立约束索引。2.研究并实现了分层碰撞检测算法,用户可通过交互设备参与虚拟装配过程,实时体验装配过程的碰撞反馈效果,通过碰撞反馈指导整个装配过程;3.开发了一集成的软件平台,该软件通过对OpenGL库的调用实现了人机交互、模型的显示与操作等功能,并在软件的虚拟场景中实现了对零件的正常仿真装配。用户可通过软件的仿真信息输出模块方便、及时的获得碰撞检测的分析结果,对装配过程进行跟踪分析。4.最后通过实验验证了该软件具有良好的装配仿真效果及碰撞分析功能。