（5）虚拟样机技术利用虚拟环境在可视化方面的优势以及可交互式探索虚拟物体功能，对产品进行几何、功能、制造等许多方面交互的建模与分析。它在CAD模型的基础上，把虚拟技术与仿真方法相结合，为产品的研发提供了一个全新的设计方法。

建立可信的图像是一个核心要求。绘图师和设计师都用不同的射线跟踪包（沿物理样机）去形成高真实的图像或动画电影。 这些工具对于交流是非常有用的，他们也能描述必需的经验上的碰撞。 当你在墙上看到这些图像时，你就会想象你正经历着这个产品，或正在看它漂亮的图片。这种预先渲染的技术限制了通常物理样机所提供的探测和交互的种类。例如，你不能进入图像的内部和感受到聚集在你周围的场景。这种情况下，具有现实性的图像并没有充分的理由代替物理样机。既然这样，使用这种技术生成的虚拟样机的应用的可信度就会大打折扣，因为它们限制了探测场景的比例和现场的沉浸感。 当计算机可视化的价值得到工业界的普遍认可时，具有“沉浸感”的虚拟样机还是被许多专家持怀疑和观望态度。但当它呈现出高可信度的图像和虚拟样机时，这种怀疑的态度就会消失。虚拟样机的展示，的确给观察者一种与物理样机同处一室的感觉，这时，观察者就会认为他看到的虚拟样机是真实的。

虚拟样机已成为一个有效的工具，它已成为设计部门评估和交流设计的必要工具。 大尺寸显示格式的好处之一就是，允许人能模拟在屏幕中行走和与屏幕交流问题。在背面投影环境中，群体就很容易地参与进来。图2显示的是“Powerwall”演示，它是Panoram公司的正式评审场景, 这幅图片是文档、3D模型和2D图像结合生成的一个虚拟样机演播环境。

沉浸式的环境能形成各种大小和形状，它需要使用不同的设备支持交互、跟踪和立体观察，也要用各种不同的通道、管道和主机配置的工作站来驱动。因此虚拟样机必须灵活的支持各种变化。 建立投影的最有效的一种方法就是利用立体眼镜，这种方式的显示有主动或被动两种（主动就是你必须带特殊的有电池的眼镜，被动就是只要带简单的偏振眼镜）。这两种眼镜都能使虚拟样机呈现并围绕在观者的周围。这种技术对于通过投影把样机显示在观者的视野中是非常有效的。

虚拟样机本身不仅提供所有的交流设计意图所必须的可视化信息, 而且各种传统的介质因素必须同虚拟样机一起被显示。层信息、位图和其它沉浸式显示的因素都能使评估人员建立合理的对产品的设计印象包括产品规格、标题、列举、注解及其它的信息，有图表，曲线图和各种表格。大尺寸显示环境能对不同层次的讨论变得更有利，更适用，也在设计过程中起到一个普遍的作用。

为了提供真实、有效、自然的界面，使人机界面简化，须排除技术上的限制和处理大量的显示配置。另外一个目标就是这个界面对广大用户来说是易学易用的（特别是对从事技术的设计师），而且能快速的完成作图。一般来说，能简单的选择目标并看到它, 这种界面可以在自然感官上增加娱乐性。

在建模和仿真领域比较通用的关于虚拟样机的概念是美国国防部（DoD）的定义。DMSO 将虚拟样机定义为对一个与物理原型具有功能相似性的系统或者子系统模型进行的基于计算机的仿真；而虚拟样机技术则是使用虚拟样机来代替物理样机，对候选设计方案的某一方面的特性进行仿真测试和评估的过程。