3D动画技术由于能够被用于模拟真实物体的行为方式而具有广泛的应用前景。近几年来,随着计算机图形学等技术的发展,3D动画广泛应用于广告、影视、娱乐、医疗、游戏、仿真等很多领域。然而,3D动画技术涉及的技术范围广、难度大、制作成本高、制作周期长等因素使其应用受到很大的限制。关于3D动画方面技术的研究探索一直没有停止过,微软廉价深度摄像机kinect的出现,促进了动作捕获、识别、三维重建等方面技术的发展,促进了3D动画技术的发展。本文基于Kinect的特点,针对动作识别、模型获取、运动重定向等方面分别展开了探索研究,主要内容如下:(1)针对动作识别领域中人体旋转朝向的问题,提出了一种人体旋转朝向识别的方法。该方法基于kinect深度信息获取和骨骼追踪技术,通过肩部关节点遮挡关系和人脸跟踪技术判断人体朝向。实验结果表明,该方法能够准确、实时地判断人体朝向。(2)提出了基于kinect的模型获取以及后处理的框架,详细讲述了KinectFusion的技术原理,以及开源软件KinectFusionExplorer获取模型时的参数配置等内容,最后通过实例介绍了对Kinect获取的模型进行处理的方法以及对一些特殊目标模型贴图的一种方法。(3)针对直接从骨骼点进行运动重定向的问题,本文首先对提取的骨骼点构造具有骨架形态的最小生成树,并基于构造的最小生成树,获取末端端点,然后从末端端点中自动识别出具有头、手、脚语义信息的关节点,再通过已经识别的关节点和人体比例信息从骨骼点中提取出其他具有语义信息的关节点,最后通过对骨架姿态调整进行运动重定向。实验结果表明,此方法能够自动化地重用现有的人体运动数据,有利于3D人物骨骼动画的自动化处理。(4)构建了基于Kinect的运动捕获原型系统、动画合成系统以及运动重定向系统。运动捕获系统能够很好地捕获人体运动,具有较好的扩展性,能够集成新的运动识别技术。动画合成系统以运动捕获系统捕获的运动以及Kinect扫描的模型为输入数据,采用三种不同的动作映射方式合成动画,实验结果表明系统能够很好地用来创作动画。运动重定向系统能够把人体运动数据重定向到任意绘制的骨骼关节,使骨骼关节进行相应运动,在骨骼动画制作以及模型运动重定向方面都具有重要的意义。