近年来计算机技术取得了飞速地进步,同时虚拟现实技术更是家喻户晓。在游戏、影视娱乐、医疗以及军事领域更是得到了广泛的应用,既丰富了人们的生活,又给人们的生活带来了极大的便利。因此如何在虚拟环境中模拟出更加逼真的人体模型以及人体运动具有很高得研究价值。人体运动合成技术涉及到人体解剖学,计算机图形学,人体运动学,计算机学等众多学科的知识,极其具有挑战性与复杂性。本文在对人体运动系统进行了深入分析的基础上,确定了可以反应人体真实结构的主要骨骼,以及对人体运动起到关键作用的关节点和肌肉。在充分考虑真实性和可操作性的前提下建立了基于解剖学的人体几何模型,包括骨骼,关节以及肌肉。其次对人体运动系统进行了层次化结构表示,并对关节按照自由度的不同进行了分类,同时对关节的运动进行了数学建模,对关节绕坐标轴的旋转采用矩阵表示,而关节绕任意轴的旋转则使用四元数表示。然后通过选取主要关节处解剖学特征点,建立了腕关节、肘关节、肩关节、髋关节、膝关节、踝关节的局部坐标系。通过建立局部坐标系间的映射关系,实现了骨骼段之间的动态绑定。最后对运动捕获数据进行了解析,为了将运动数据作用到本文建立的人体几何模型上,确定了比例因子实现人体模型的匹配。按照运动捕获数据记录的运动信息,接着运用逆向运动学求解了关节的旋转角度,并用多刚体运动学与动力学公式对运动学参数进行了求解,通过施加空间力学平衡约束得到了有效的人体运动约束机制,完成了人体运动仿真。仿真结果表明,本文对于人体运动的仿真,满足牛顿运动定律,效果更加的真实,自然。