随着人们对健康生活要求的日益提高,帆船运动在中国得到迅速发展。相比于其他运动形式,帆船运动先天具有准入门槛高、投入成本大、危险性更高等特点,其本身的地域限制和对运动环境的依赖也一同阻碍了帆船运动事业的进一步发展。针对现有阻碍帆船运动发展的各种问题,设计了一种基于Unity3D的帆船训练模拟系统,为帆船爱好者和入门运动员提供一种更加安全、便捷、低成本的训练方案,并以视景模拟、力反馈模拟、操作环境模拟为主要研究任务,对系统进行具体开发。首先,总结了OP级帆船训练模拟系统的设计和使用需求,设计了以Unity3D引擎为功能核心的,包含视景模拟、力反馈模拟、操作环境模拟、运动模拟功能的系统总体方案,搭建了相应的总体硬件设备模型。其次,使用Solidworks软件绘制了虚拟帆船模型,并在Unity3D引擎中完成了帆船模型的装配和各部分坐标重置。使用Unity3D引擎搭建了虚拟海上环境,设置了各类辅助标志和辅助视听组件,为实时视景模拟的实现提供了环境基础。再次,根据OP级帆船的航行特点和受力情况,通过对象嵌套使航行层对象与摇荡层对象分离。针对帆船的摇荡模拟,设计了两种模拟方案——动画模拟方案和浮力球模拟方案。针对帆船的航行模拟,编写了包括操作功能、环境设置功能和航行执行功能在内的多个控制脚本,实现了对虚拟帆船对象的控制。最后,通过分析OP级帆船的船载操控设备的功能,设计了模拟舱机械结构和模拟舱中用以向系统发送操作信号和实现对操作者实时力反馈的人机交互设备,以及设备与计算机Unity3D引擎的通讯方案。以船舵部分为例,进行了人机交互设备的通讯实验和模拟训练功能测试,实现了利用外部专用设备控制帆船行为以及船舵设备的力矩反馈驱动。