随着科学技术的飞速发展,虚拟现实技术的应用逐渐从军事领域扩张到了民用领域。虚拟现实的进步和发展对科学进步和社会发展产生了深远的影响,尤其在现代化工业中,虚拟现实技术的应用日益广泛。在控制系统设备性能模拟、提供故障解决方案、事故调查分析、日常维护以及管理、企业人员培训等的工业控制领域中,基于虚拟现实的工业虚拟场景的构建与人机交互控制的研究具有较高的科学研究价值和应用价值。本文以一个阀门厂为实例研究工业虚拟场景的构建问题。在参阅大量国内外文献的基础上,本文从分析虚拟场景的视景生成原理入手,结合工业场景的复杂性,研究工业虚拟场景的建模技术与步骤,探索人机交互控制技术的实现方式。鉴于工业漫游场景中机器设备多、视景复杂的情况,本文提出一种基于几何图形和图像的混合建模方式对工业虚拟场景建模。视野中近距离的工业设备采用基于几何图形的建模技术,能直接获取虚拟对象的深度信息,可以提高实时交互性;视野中远距离的工业厂房背景等采用基于图像的建模技术,极大地提高了场景绘制的速度。本文采用操纵虚拟对象的方式对工业虚拟场景的三维物体进行人机交互控制,根据虚拟环境中使用的矩阵对投影射线做反变换并与模型进行相交测试来拾取物体,节约了大量的计算时间和存取空间。通过对三维物体平移、旋转以及缩放等几何变换的组合来实现三维物体的运动控制。通过对建模技术与交互控制技术的研究,以阀门厂为例,得出工业设备的几何三维图和工厂的柱面全景图。工业虚拟场景的构建与人机交互的实现对整个工业生产有非常重要的监控意义。