随着计算机、网络技术的发展,动画产业成为对全球经济具有举足轻重影响力的产业,三维动画角色的制作已经成为计算机动画中的研究热点。实现动画角色在三维虚拟空间的准确运动,不仅需要华丽,美观的角色模型,还要求逼真的动作。而且,传统三维动画制作工作需要经验丰富的动画师花费大量时间手工对模型进行骨骼嵌入和皮肤绑定,对于普通用户来说无疑是一个难题。因此,本文对个体虚拟人动画相关技术做了深入研究,建立了个体虚拟人动画自动生成系统,使用运动捕获技术得到的真实运动数据驱动嵌入骨骼的虚拟人进行运动,同时实现非生命体的拟人化运动。用户只需要在系统中输入三维角色模型和运动数据,就能完成从嵌入骨骼到自动生成角色动画的全过程。本文在计算机图形学、计算机动画等领域的理论研究基础上,对虚拟人动画相关技术进行了比较深入的研究。1.对三维模型进行体素化,采用基于距离场的骨骼提取算法,建立八叉树自适应距离场和距离变换,利用在模型内部建立球体模型的方法提取关键点。利用A*搜索算法求得梯度最短路径从而得到物体线性骨架,然后,通过横向切分骨架线,自动匹配相应的关节点,确定最终骨架关节点。2.采用LBS蒙皮变形技术,利用热平衡原理来分配骨骼权重,把皮肤和骨骼进行自动绑定。本算法克服了一些在关节处扭转变形,肩膀处塌陷等缺点,且省去了传统软件手动设定权重值问题。同时满足实时性,逼真性的要求。3.基于运动重定向技术,提出适于非生命体的重定向算法。由实验结果看出,我们所采用的模型分块算法可以使虚拟人的动作达到逼真连贯的效果,本系统能够使不具备人体外形的非生命体(如,香蕉,手指)表演出与人体模型相同的动画。4.在论文最后,展示了本研究的演示效果,表明本个体虚拟人动画生成系统具有高效，准确,全自动的特性,且具有一定的普遍适用性。