本文根据虚拟现实应用软件的现状，以软件工程及人机交互理论为基础，结合计算机图形学技术以及虚拟现实技术，构建了虚拟风洞软件系统及虚拟手术软件系统框架，并完成相应系统的总体设计与开发。 在虚拟风洞应用软件系统的研发过程中，从虚拟风洞的功能出发，对软件系统进行模块设计与实现，同时完成了一系列流场数据处理算法。在数据可视化方面提出了一种新的烟雾模拟技术，应用公告板技术使粒子系统具有深度值，从而可以满足双视差立体显示的要求。经实践证明，该算法在满足实时性基础上达到了逼真的模拟效果。结合虚拟风洞场景的创建，对虚拟现实可视化技术进行了研究与探讨，提出了一种优化的实时阴影算法和一种在平面上实现镜面效果的算法。经实践验证，这两种算法在增强虚拟场景真实性方面都取得了良好的效果。 在虚拟手术系统开发中，以器械库、器官模型库和器官知识库为数据基础，对虚拟手术系统进行了模块化设计与实现：将系统划分为动画、碰撞检测、软组织变形三个实现模块，其中碰撞检测模块使用AABB技术实现了虚拟手术中的碰撞检测，软组织变形模块使用质点――弹簧的物理方法实现了虚拟手术中的软组织变形。