随着计算机以及网络通信技术的快速发展,船舶轮机仿真技术有了重大进步,不同船型的轮机模拟器也相继诞生。近些年来,将虚拟现实技术应用到船舶仿真培训上,已逐渐成为当代轮机仿真系统研究的一个重要方向。与传统轮机模拟器半物理仿真或二维软件界面仿真的形式相比,三维机舱虚拟仿真系统很好的弥补了传统轮机模拟器无法体验真实机舱工作环境的不足,可以通过机舱环境的可视化为用户提供逼真的三维视感、听感和触感的感受,达到在精神感觉上进入机舱环境的真实效果,为训练者提供一个更加自主高效的学习训练平台。本课题以武船重工设计建造的“海洋工程船681”作为母型船,结合大连海事大学开发设计的海洋工程船轮机模拟器项目,开发设计一套“海洋工程船681”三维机舱虚拟仿真系统。本文首先介绍了虚拟现实及其在轮机模拟器上的应用和“海洋工程船681”的基本情况,结合二维轮机模拟器设计虚拟仿真系统,选取系统开发环境；然后介绍了机舱场景建模的方法、流程、建模规范,研究场景优化中的法线贴图技术；利用Unity3D内置着色器实现光照模型在场景中的特效,提高虚拟场景的渲染效果和实时性；运用碰撞检测、三维交互拾取技术对机舱虚拟场景进行了研究与实现；’最后通过网络通信技术实现二维轮机模拟器与三维虚拟机舱仿真系统之间的实时数据通讯,最终实现轮机系统及设备的虚拟同步操作。