如何方便的生成高逼真度的三维人体动画一直是计算机图形学、虚拟现实等领域的研究热点与难点。基于运动捕获方法的人体动画具有逼真度高、数据可重用等特点,在动画技术中得到广泛应用,商业产品中一般使用硬件设备(如Vicon)来捕获人体运动,要求运动员身穿紧身衣并在关节位置粘贴反光小球或反光片,这样限制了运动员的运动;另一方面硬件设备比较昂贵,制作成本较高。本文在前人研究的基础上,将视觉技术与图形学技术融合起来,提出了一种基于单目视频运动跟踪的三维人体动画方法,具有使用方便、制作成本低廉、动画效果较好等特点。论文的主要工作及贡献如下:第一、在现有技术基础上,结合视觉技术和图形学技术,提出了基于单目视频运动跟踪的三维人体动画生成系统的实现框架。第二、在基于二维关节位置已获取的假定下,以比例正交投影模型近似摄像机成像过程,根据运动连续性求得唯一的可变因子S,然后根据人体骨架比例约束求得各关节的三维相对坐标,最后利用逆运动学求得各关节的旋转欧拉角。第三、采用VRML标准中的H-anim对虚拟人进行几何模型,按照H-anim标准建立了虚拟人树型关节拓扑结构,根据已获得的关节欧拉角驱动虚拟人获得连续的动画效果。第四、在理论研究的基础上,根据该框架实现了一个原型系统。实验结果表明,该系统能够对人体运动进行准确的跟踪和三维重建,可应用于人体动画制作领域。