动画电影制作中的3D技术给传统技术带来了极大的变革。它改变了电影传统观念,也给人们带来了极大视觉震撼。这一切很大一部分要归功于电影动画制作中的人体动作捕捉技术。随着该技术的长足发展,尤其是光学图像法捕捉法的进步,动作捕捉技术似乎已经趋于成熟化。然而,成本投入高、操作难度大、数据处理复杂等依然是传统动作捕捉方案的几个主要限制因素,使得在更大范围内推广和应用这一技术变得比较困难。　　考虑到这些情况,本论文尝试设计一种基于MEMS传感器的技术方案,从而促进动作捕捉技术的小型化、低成本化。不仅可以应用到传统领域如动画产业、人机工程,而且可以推广到工业控制、家庭娱乐、医疗等方面。　　本文首先对动作捕捉技术的发展进行了介绍,然后对捕捉设备进行了总体构思和设计,根据课题的硬件需求,设计了传感器节点处的硬件电路,通讯物理层实现电路等,在此基础上进行软件设计,包括传感器节点处的软件、数据通讯软件、数据路由端软件等。在计算机端采用Processing语言建立了计算机三维人体动作仿真环境,捕捉到的人体运动参数可实时的驱动虚拟模型,从而实现了动作捕捉的实时再现,数据更新率达60HZ。　　在基于传感器的姿态算法方面,将四元数和互补滤波器结合起来,从而实现了多传感器的数据融合,比较好的解决了传统算法如卡尔曼滤波计算的复杂性和建模的困难性,在低成本的硬件平台上实现了满足一定需求的融合算法。最后,对传感器节点的姿态检测精度进行了实验,实验表明该算法基本满足动作捕捉设备的需求。