虚拟设计是一种综合性的技术体系，它结合了多种先进的跨学科知识，旨在通过计算机辅助的仿真技术，在产品设计阶段实现对产品全生命周期的实时并行模拟。这项技术不仅能够预测产品性能、制造成本、可制造性、可维护性和可拆卸性等方面的表现，还能显著提升产品设计的成功率。此外，虚拟设计还有助于优化制造生产的组织和布局，从而最大限度地减少开发时间和成本，提高产品质量和生产效率。

虚拟设计技术由一系列虚拟的产品开发活动构成，由虚拟的产品开发组织执行，并依赖虚拟的产品开发资源保障。通过对虚拟产品信息和产品开发过程信息的分析，虚拟设计技术能够评估开发虚拟产品的耗时、成本、质量和潜在风险，并提出相应的系统性和综合性建议。其终极目标在于缩短产品开发周期，拉近产品开发与终端用户的距离。

虚拟设计的特点体现在设计者能够在虚拟环境中使用多样化的交互手段对参数化的模型进行修改。相较于传统设计，虚拟设计的所有设计工作都围绕着虚拟原型开展，只要虚拟原型符合设计需求，实际产品必然也能达标。虚拟设计的设计者可以在沉浸式或非沉浸式的环境中，通过手势、声音、3D虚拟菜单、球标、游戏操纵杆、触摸屏等方式与虚拟原型互动，并即时观察修改效果。虚拟设计系统通常包括3D用户界面、参数选择和数据传输机制等功能模块。

虚拟设计的优势在于它继承了虚拟现实技术的全部特性，同时也融合了传统CAD设计的优点，使其易于利用已有成果。虚拟设计还具备仿真技术的可视化特征，有助于改善和纠正原有的设计方案。此外，虚拟设计支持协同工作和远程设计，有利于共享资源和发挥各自优势，从而加快产品开发速度。虚拟设计还能够吸收和整合各种前沿技术，确保技术领先地位。

虚拟设计与传统CAD/CAM系统的主要差异在于，虚拟设计强调继承现有CAD技术的资源和成就，尽管这可能伴随着较高的硬件投资。相比之下，传统CAD技术注重交互性，但在设计阶段的可视化程度较低，直到实体原型制作完成后才能发现问题。传统CAD技术难以利用除视觉之外的其他感官功能，并且无法进行深入的设计分析，如可装配性分析和干涉检验等。虚拟设计则基于三维空间理念，与二维设计方法有着根本的不同。虚拟设计允许设计师在计算机中构建完整的建筑设计，以便更好地控制和比较不同的设计方案，而无需担心平面图、立面图和剖面图之间可能出现的误差。