90年代以来，随着以计算机技术为支柱的信息技术的迅速发展，现代IE开始研究生产要素之间的新规律，为创造新的IE技术寻求理论依据。其中最重要的是人和其他管理资源之间的关系，要解决在高效率设施条件下，人的适应性和提高生产率的问题。而人机工程学就是研究生产系统中人、机器和环境之间的相互作用的一门边缘科学，是IE的一个重要分支专业基础知识。 人机工程学在国外已有70多年的发展历史，在制造过程中已得到了广泛的应用。随着计算机技术和数字技术的发展，人们对人机工程的研究从简单的应用发展到高性能的评价与仿真范畴。计算机技术的引入为人机工程学的研究提供了新的方法，其对人机工程学的辅助主要表现在方法和应用两个方面。在研究方法方面，它针对传统的研究方法在获取实验数据及实验结果方面的局限性，提出了有效的解决方法，并将这些方法计算机化，以便与人机系统软件相结合；在人机工程应用方面，它将人机工程学的实验结果、分析评价方法及标准，以计算机软件工具的形式应用在产品设计、工作空间设计以及人机系统的设计中。 本论文所要研究的课题，就是基于应用方面，以面向人机工程的虚拟人体模型的构建为主要研究内容，探讨一个计算机辅助人机分析系统的总体框架。具体工作如下： 首先阐述了人机工程学基础及其与工业工程的关系，人机工程学是工业工程的一个重要分支专业基础知识，人机工程仿真通过模拟人操作机器的各种动作，把人机相互作用的动态过程可视化，并充分利用人机工程学的各种评价标准和算法，对工业工程研究过程中的人机因素进行量化分析和评价，分析评价的结果将进一步用于人机系统的设计与改善，以达到工业工程提高工作效率的最终目标。 人机系统的模拟中，一个关键的问题是——人体模型。在整理了我国成年人身体结构尺寸的统计测量数据的基础上，本文深入研究了新兴的对虚拟人体模型建模技术以及已有建模软件，并着重从工业工程中需要考虑人机工程学人的要素角度出发，对用于人机工程的虚拟人体模型的需求做了分析。 在人体几何模型的构建方面，论文提出了一种适用于系统的基于VRML的三维人体建模标准—Haniml.l标准的人体建模方案，并且为了降低建模难度，对于基本模型文件的生成，系统使用改造已知模型文件的方法，即选择使用poser软件输出。 在建立虚拟人体运动模型方面，论文运用了目前较成功的人体运动仿真应用或动画基本上都采用的正向运动学方法来实现，并主要通过上肢运动链的实例说明运动原理。在此基础上，本文又研究了人体动画的实现技术，利用关键帧动画方法实现了动素伸手的动画。 论文最后利用上述构建的虚拟人体模型，给出了计算机辅助人机分析系统的总体框架。