智能虚拟环境的研究内容是在虚拟环境中加入有生命的对象(虚拟人或动物)，通过对他们活动的模拟来进一步增强虚拟环境的真实感和沉浸感，以更逼真地模拟真实世界。 本文的研究工作主要围绕三维虚拟场景中智能Avatar行走动画及其路径规划生成展开。对三维虚拟环境中的碰撞检测、人体行走动画的自动生成及三维环境中的路径规划技术进行了深入研究，提出了相应的模型，并对传统方案作了改进。 在碰撞检测算法上，本文通过碰撞检测概述，对碰撞检测技术进行分类，将其分为空间分割法和层次包围盒法两大类，并对其进行解释；接着分析了在具体情况下如何适当地选取碰撞检测算法来解决问题，并提供了一些原则；其次为了实现碰撞检测技术，通过BSP树方式建立虚拟场景并对其进行管理；最后在BSP树进行场景管理的环境中对Avatar构造了三个辅助传感器包括对象传感器、目标位置传感器、障碍物传感器，它们将作为Avatar行走行为的传感器，以支持Avatar在虚拟环境中的实时行走以避免碰撞。 在人体行走动画的自动生成中，我们在人体的基本骨架的基础上研究了人体的行走模型，并且提出使用逆向运动学算法来保证人体动画的实时性。基于逆向运动学算法，本文设计实现了虚拟人行走动画的自动生成。 在虚拟人的路径规划中，要快速、高效、逼真地实现在三维虚拟场景中的实时路径规划，必须解决路径的搜索速度和优化实现问题，本文采用了A*寻径策略并对其进行改进，通过对OPEN表的维护提高了搜索速度，由于这样规划出来的路径是直线连接而成的，如果直接沿直线行走，在拐点处会造成凸出，导致动作很生硬，因此我们提出了对路径的优化平滑，传统的方法是使用样条曲线，但是，样条曲线会偏离原始路径，并且导数和积分的求取比较麻烦，我们提出了一种抛物拟合的方法进行优化，以克服样条曲线的缺点，并使平滑后的路径符合易于积分、微分且逼近原始路径的特点。