自20世纪90年代以来,随着人们的生活水平不断提高,在视觉享受上也有了更高的要求,三维动画在这种情况下也慢慢地被提出来,并且许多学者对其展开了深入研究。最近几年以来,随着三维动画的快速发展,角色动画也越来越受到人们的关注,并得到了广泛的应用,主要体现在虚拟现实和建模软件,以及动画制作等方面,因此,对角色动画的效果也需要越来越逼真。在实时计算领域内,随着骨骼动画技术的提出,由于它的实时性、灵活性以及逼真性非常好,而且实现非常简单,这使得它被广泛应用于虚拟现实、三维游戏制作、网络娱乐等领域。然而,由于骨骼动画需要用虚拟骨骼来驱动皮肤的变形,所以骨骼动画的效果就要依靠骨架提取的准确性,骨架提取越准确,骨骼动画效果也就越逼真。本论文主要研究工作是三维人体模型的骨架提取和可视化系统实现,主要内容如下：第一,介绍了课题研究的背景和国内外的研究现状,以及论文研究工作使用的开发工具和三维人体模型文件格式。第二,从三维人体模型出发,利用Dijkstra算法计算模型表面顶点的测地距离,通过Morse原理,用测地距离来构建Morse函数,提取三维人体模型的末端特征点,然后把模型分割为五个部分,求取每个部分的等值面,并计算每个部分的每条等值线的似圆性,利用人体测地模型的人体比例数据,确定关节点的提取范围,根据人体肌肉横截面在关节点位置似圆性函数值极小的原理提取关节中心,并利用人体结构的物理特征对肩关节进行改进。第三,找到关节点之后,通过连接关节点形成骨架,建立一个骨架系统,实现简单的骨骼姿势变形,并针对以上研究工作开发了一个可视化系统。