手语是聋哑人使用的语言,是一种靠动作和视觉进行交际的特殊语言,在聋哑人的交流、一些特殊的场合(如嘈杂的环境)和需要保密的情况下都有广泛的应用.手语的识别与合成已经成为智能人机接口的一个重要组成部分.中国手语合成系统的研究涉及到很多领域,如模式识别,图形图像处理、心理和感知科学、机器人运动学和物理学等等.基于虚拟人技术的中国手语合成系统可以被广泛的应用到众多领域如三维手语教学、新闻播报、聋哑人和正常人的交流等,对提高聋人的生活质量有着重要的意义.本文的研究内容主要包括以下几个方面:虚拟人的静态姿态编辑技术:在手语表达中手和手臂的运动特点不同,本文对手和手臂的编辑分别进行了研究.本文实现了手形编辑系统用来编辑手形;总结了HamNoSys表示法中手指的所有姿态类型并使用手形编辑系统将其存储起来,简化了编辑难度,提高编辑效率;在分析了传统的解析得逆向运动学算法在虚拟人上的不足后,本文提出了改进的逆向运动学算法,以适应手臂姿态编辑的要求,并应用这一技术实现了虚拟人静态姿态编辑系统.虚拟人的运动控制技术:为了使手语表达中关键帧的数目达到最少,本文提出了关键帧的位置必须处在上肢运动的静止时刻或某些关节处在比较明显的拐点时刻.本文对虚拟人不同自由度的关节使用了不同的插值算法.对单自由度和双自由度关节使用了Hermite插值方法,并对算法进行了分析和评价;对三自由度关节使用了四元数的线性插值算法.在这些算法的基础上,本文实现了虚拟人动画编辑系统,使用此系统来编辑手语动画并将数据存储到手语库中.本文在PC机上实现了基于虚拟人技术的中国手语合成系统,并从速度、存储容量和可扩展性三个方面对本系统进行了评价.