近来，“虚拟制造”(VM,Virtual Manufacturing)引起了人们的广泛关注，不仅在科技界，而且在企业界，成为研究的热点之一。本文介绍虚拟制造的概念、特征及其分类等，并结合国内外研究现状阐述了本课题的研究意义和研究内容。 对虚拟制造的关键技术进行了讨论，包括三维场景的显示、多边形网格模型、真实感光照模型、碰撞监测、三维几何变换和粒子系统等。 介绍了三维建模软件MultiGen和三维视景管理软件包OpenGVS组成的虚拟仿真开发平台，详细叙述了两个工具软件的性能、模块功能等主体内容，为后期的系统开发奠定了坚实的基础。 运用这一开发平台实现了基于桌面系统的井下作业虚拟仿真系统。设计过程中充分考虑到整个系统控制的实时性和三维造型的逼真性，实现过程中应用了当今最新的2D和3D技术和面向对象软件技术。在此系统中实现了对油田井下工具和井下生产作业工艺的虚拟仿真，此系统适用于工艺工程师对生产工艺进行改进，也适合对油田作业工进行生产培训。本文对这个虚拟仿真系统的设计过程、设计原理和设计细节进行了详细的讨论，包括井下作业仿真系统简介、交互性图形用户界面的设计、井场设施和井下工具的三维建模、井下作业仿真系统的三维引擎设计等内容，举例说明了三维动画技术在仿真系统设计中的应用，总结了设计仿真系统的一般规律。 把虚拟制造技术应用于石油工业中是一项新的尝试，也是石油工业技术创新的一个必然趋势。