3D游戏的发展在近十几年来说可谓是如火如荼,游戏每年创造的经济价值也非常巨大。为了追求游戏带给人们更大的沉浸感,交互感和真实感,现在的游戏内容也变得越来越繁杂。自从华人女学者涂晓媛创造出被学术界称为“晓媛的鱼”后,学术界在惟妙惟肖,栩栩如生的晓媛的人工鱼的基础上在人工智能,人工生命,人工心理等诸多学科都展开了一系列有价值的科学研究,但是把人工鱼应用到游戏开发和研究中的尝试却寥寥无几。究其原因是对鱼的运动仿真需要计算复杂的运动方程,这是极其耗费时间的。所以如何解决人工鱼运动的时间复杂性问题,如何将人工鱼设计到游戏中都是富有挑战和亟待解决的事情。本文通过对3D游戏的开发设计以及鱼类相关知识进行学习和研究,结合鱼类真实运动特征和生存环境,实现了将人工鱼在3D游戏中的运用。本文在研究过程中采取了基于NURBS曲线的鱼体高度和厚度轮廓建模的方法建立起角色鱼的3D模型。同时本文对鱼类的游动方程进行研究,通过MATLAB仿真实践建立起了符合鱼类运动理论的快速实时性的游动模型,这是将人工鱼运用到游戏中的一个很关键的步骤。针对鱼鳍的运动,本文对传统的刚性鳍进行研究并且改善了刚性鳍的运动方程使得鱼鳍的运动显得更加自然。针对鱼行为的仿真,本文结合智能体的思想设计了角色鱼的行为库,主要包括到达目标体行为,靠近目标体行为,离开目标体行为,追逐目标体行为,躲避障碍物行为,漫游行为,高兴和伤心行为等。为了使得角色鱼感知身边的环境信息,本文设计了角色鱼的感觉功能。同时为了更加真实的模拟鱼的生存环境,本文设计实现了水下场景,其中包括对水草的模拟,水中柔体的模拟,水中气泡的模拟,以及对常规3D模型的解析加载和渲染功能的实现,对场景和实体的管理。本文首先介绍了3D游戏以及人工鱼相关的研究背景意义以及国内外现状；然后对3D鱼进行了几何建模,运动仿真,行为库设计,感觉功能设计,水下场景的管理和实现并且在此基础上的关于人工鱼的3D游戏；最后对整个研究工作进行了总结和展望,分析了当前的不足以及以后要做的工作。