计算机动画技术的飞速发展使得人体动画在虚拟现实、影视娱乐、视频游戏、教育培训、体育和军事仿真等领域得到了广泛应用。运动捕获技术的出现及大规模商业化应用,为人体动画的创作注入了新的活力,有效弥补了传统关键帧动画制作方法的不足。因此,非常有必要研究如何充分利用运动捕捉数据并结合传统的关键帧技术进行人体动画创作。根据人体动画创作所涉及到的内容,本文着重对以下几个方面展开研究：1.分析和介绍基于雅克比矩阵的逆向运动学方法,并在此基础上实现了伪逆雅克比矩阵方法和阻尼最小二乘方法。使用这两种方法分别实现了简单的IK和虚拟人全身IK。2.针对基于数值方法的人体运动编辑面临的手工干预、生成结果不够真实自然等缺点,本文提出了结合运动捕获数据和数值迭代法来进行人体运动编辑的方法。这种方法的主要思想是结合某种特定类型的运动数据,对不同的运动进行分类编辑,因此得到的约束更贴近真实情况也更加有针对性。除此之外,我们还为这些约束赋予了不同的优先级,以更好的解决约束之间发生冲突时的情形。实验表明,我们提出的这种方法简单易用且能保证实时的交互效率,可以很方便的对不同类型的运动进行细节上的调整以生成新的运动。3.使用线性和非线性插值方法实现了基于关键帧的虚拟人运动编辑。本文提供了多种不同的方式来生成虚拟人的关键帧位姿,可以选择通过FK/IK来手动生成虚拟人的关键帧位姿,也可以选择直接将运动捕获数据的某一帧转化成相应的关键帧,还可以在基于数据的关键帧之上对其进行适当的修改。实验表明,这些算法能够很好的根据上述方法创建的关键帧来生成虚拟人的运动序列。4.本文最后实现了一个简单的基于关键帧技术的动画创作平台。这个平台具备很好的基础性功能和良好的可扩展性,能够快速实现和验证新的动画算法。利用这个动画创作平台,能够对普通几何体以及虚拟人进行创建、编辑和关键帧动画创作。除此之外,平台还使用了XML Schema技术对场景中的物体和动画进行保存和载入,使得创作的内容,能够被其他程序所使用,扩展了程序的应用范围。实验结果表明,我们在文中提出的基于运动捕获数据的目标导向运动合成方法能够有效地解决之前逆向运动学所存在的问题,非常便于对关键帧进行设置,且能保证生成的结果自然可靠。我们实现的运动编辑平台,能够快速有效的创建和编辑基于关键帧的动画,包括场景管理、动画生成等功能。