传统产品在设计开发以及工艺规划上，需要花费大量的人力、物力、时间。并且制造出的产品在实际装配过程不可避免地会发生无法装配的情况，造成零部件返工、报废，甚至重新进行装配工艺规划，势必将延误开发周期。随着近几年国内外众多学者对虚拟装配技术的研究越来越深入，研制一套廉价、系统的、全面的沉浸式虚拟装配系统成为当前关注焦点之一。这不仅有助于设计人员在虚拟产品开发的早期就发现零部件之间可能存在的装配问题，还能推动国民经济和国防建设的发展，为今后进一步研究更为复杂的以知识、语义为导航的虚拟装配系统，人机功效问题等奠定基础。本文以搭建一个沉浸式虚拟装配系统为主线展开，首先依据沉浸式虚拟装配系统的特点，从整体上设计了系统的框架和功能模块。接着，分析了常用的虚拟装配技术的原理，并对某些关键技术的算法做了改进和实现。最后应用这些虚拟装配技术，研制了一套沉浸式虚拟装配系统。主要工作如下：（1）从整体上设计了沉浸式虚拟装配系统的框架，并按功能将系统抽象出三个层次：视图层，业务层，数据持久层。在视图层阐述了系统的渲染流程以及相关核心类的设计。同时重点研究了虚拟装配中的人机交互技术，分析了用虚拟探针模拟三维零部件拾取的原理，研究了Arcball算法并在三维鼠标上实现了视图旋转、平移、缩放传感器，研究了使用ART跟踪球实现头部跟踪立体显示的原理，并给出了透视矩阵、视图矩阵的计算公式；业务层从宏观上阐述了虚拟装配系统中场景节点的组织方式，以及它们是如何作用于碰撞检测和路径仿真功能上；数据持久层则概述了场景数据在装配系统中的加载过程以及仿真动画的存储方式。（2）从微观上深入研究了装配仿真过程涉及到的虚拟装配技术：碰撞检测技术、交互式仿真技术。对碰撞检测算法做了最初的设计以及进一步地改进，推理论证了基于OBB算法的保守快速探测前进的伪动态碰撞检测算法。接着，研究了自由移动、沿轴平移、沿轴旋转三种快捷的零部件移动模式并给出它们的变换公式。最后对“可拆卸即可装配”的路径仿真原理，做了详细地分析、设计与应用。（3）论文的最后一部分，实现了本文所研究的几项虚拟装配技术，研制了一套沉浸式虚拟装配系统，并对某装配部件进行了装配仿真。实验证明，系统具有一定的应用价值，基本达到课题研究的预期目标。