在三维计算机动画中,把人体作为其中的角色一直是研究人员感兴趣的目标,虽然计算机动画在许多领域占据着越来越重要的地位,但人体动画的许多问题仍未能很好地解决。原因就在于人体共有200个以上的自由度,其运动非常复杂,人的形状不规则,人的肌肉随着人体的运动而变形,人的头发、皮肤和衣服模拟起来困难,人的个性、表情千变万化等。另外,由于人类对自身的运动非常熟悉,不协调的运动很容易被观察者所察觉。可以说人体动画是计算机动画中最富挑战性的课题之一,而其中一个主要的挑战就是如何快速、逼真地实现虚拟人的皮肤变形。提出了一种基于姿态和同一性的建模方法。对于不规律的,不完全的,和量少的数据,算法是非常健壮的。通过合并其他变形,建模了一个能表达出姿态依赖和个体差异相互关系的模型。提出一种基于实例皮肤变形动画系统的优化方法,通过反转PSD,能提供更好的性能和可靠的插值。通过以一个极小值问题来描述反转过程,针对基于实例的皮肤变形方案,本文提出了一个可以整合形状插值的统一模型。针对皮肤变形算法运算量大的特点,提出一种适用于SIMD架构GPU的加速算法。关节权值可以由样本姿态自动获取,减少了手动操作,提高了依赖于准确的关节权值的皮肤变形算法的变形质量。