Die Implementierung einer VR-Applikation kann in drei Stufen erfolgen:
Hier ist zu klären, ob überhaupt eine sinnvolle dreidimensionale Darstellung möglich ist, welche Art der Darstellungstechnik wünschenswert ist und welche Interaktionstechniken eingesetzt werden sollen. Außerdem ist zu klären, ob die gewünschten Darstellungen innerhalb der zur Verfügung stehenden Zeit generiert werden können und welche Detailtreue benötigt wird.
In dieser Stufe geht es vor allem um die Entwicklung der Benutzerschnittstelle. Hierbei läßt sich das Modell der Direktmanipulation erweitern zu einem Interface in der Umgebung. Grundgedanke beim Entwurf des Interfaces sollte sein, daß der Computer möglichst in den Hintergrund tritt, was durch Direktmanipulation, geeignete Metaphern und einen einheitlichen ``look-and-feel'' ermöglicht wird. Letztlich soll ein direkter Zugriff auf die Bedeutung und keine Filterung der Interaktion durch (textuelle) Repräsentationen möglich sein. Als Eingabegeräte kommen 3D-Mäuse und Datenhandschuhe in Frage, die Darstellung kann über Head-Mounted-Displays, Spatial-Immersive Displays (also ein Feld von Monitoren) oder über Projektoren, die ein dreidimensionales Bild erzeugen, erfolgen. Welche Geräte tatsächlich eingesetzt werden, sollte durch die mit der jeweiligen Applikation durchzuführende Aufgabe bestimmt werden.
Bei der Realisierung von VR-Applikationen stehen verschiedene Anforderungen zueinander im Widerspruch, insbesondere muß ein Kompromiß zwischen Geschwindigkeit (der Interaktivität und der Darstellung) und Genauigkeit (der Berechnungen und der Visualisierungen) gefunden werden. Auch diese Entscheidung sollte von der jeweiligen Aufgabe diktiert werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß der Rechenaufwand und damit auch die dafür benötigte Zeit mit der Anzahl der Objekte zunimmt (für weiter entfernte Objekte müssen jedoch weniger Details bestimmt werden).
Ein Problem bei schlecht entworfenen Benutzerschnittstellen stellt die Bewegungskrankheit dar. Sie tritt auf, wenn zwischen verschiedenen Bewegungswahrnehmungen Widersprüche auftreten, z.B. zwischen visuellen und vestibulären oder zwischen muskulären und visuellen Empfindungen. Dabei ist zu beachten, daß die deutlichsten Bewegungsreize im peripheren visuellen Feld vorkommen.