随着虚拟现实、分布式视算、分布式仿真和网络三维游戏的发展，对建模方法提出了更高的要求，这种建模与传统的CAD(Computer Aided Design)建模和动画建模有着本质的区别，不仅要求模型在图形上高度逼真、具有实时响应能力，而且也要求模型具有物理属性和行为能力。本文首先阐述传统的几何建模方法虽然具有强大的几何造型能力，但不具备物理属性，更不具备行为能力；接着指出Virtual Reality Modeling Language(简称VRML)虽然具备行为建模能力，但行为建模能力弱且执行效率低的缺点；然后就国内外学者研究的行为建模语言进行分析，指出行为建模语言虽然执行效率高，但是以牺牲“所见即所得”的交互性为代价的缺点。于是提出进行三维交互行为特征建模工具的研究，利用该建模工具创建的模型，不仅具有几何外观、而且具有物理属性和行为能力、交互性好、可移植性强。 文章以物体受外力作用下的自主行为为实例，结合OpenGL三维图形库，采用面向对象技术，用对象的成员变量记录模型的物理属性，通过对象的成员函数来实现行为能力的方法，开发出了三维交互行为特征建模工具。文章主要研究内容如下： 第一，在分析面向对象方法符合人们认识客观世界的过程后，提出采用面向对象的设计方法，并运用该方法建立了强大的三维图形库、属性库。 第二，基于计算机图形学的理论基础，研究了三维图形的几何建模，并在完成几何建模的基础上，重点研究了物理建模、数学建模到行为建模整个建模过程以及虚拟环境中的碰撞检测、碰撞响应技术。 第三，研究了表现图形真实感的光照、融合、雾化等技术。 第四，改进了提高系统运行性能的显示列表技术、纹理映射技术，从而有效地优化了系统性能。 第五，研究了基于物理方程的三维动画生成技术，并采用双缓存机制实现动画的显示。 第六，研究了人机界面技术，并实现了颜色、光照、材质等典型的编辑器。