利用计算机进行动画创作一直是图形学领域的一个研究热点，二十世纪九十年代以来，随着运动捕获技术的兴起，计算机动画技术得到了长足的发展，被广泛地应用于影视、游戏、教育和国防等领域，计算机动画现在已经发展成为一个具有数百亿美元年产值的行业。随着高精度三维扫描仪的广泛应用，人们对动画角色的真实感提出了更高的要求，如何生成高精度模型，并使之在运动过程中保持高度真实感，就成为计算机动画研究的一个热点问题。 本文的研究工作就在于探索基于运动捕获数据的计算机动画技术，开发出具有较高真实感的自由曲面变形算法，并将其应用于人体角色动画，从而生成高真实感的三维角色动画，此外，本文还对运动编辑与运动重定向技术进行深入的探讨。 本文首先详细介绍了人体骨架模型和通用的运动描述方法，常见的人体皮肤模型，接着对运动捕获技术的发展状况，运动编辑的主要技术作一个综述，并对三维运动重定向技术进行深入的探讨，分析运动重定向的几种情况及其优缺点。 针对主流的骨骼子空间变形算法(SSD)的缺陷，本文进行了分析，提出一种新的骨骼驱动曲面变形技术—“采用曲面位移图的骨骼驱动曲面变形算法”，该算法首先利用传统的SSD算法进行初步曲面变形，然后根据当前姿势及原曲面控制点信息计算曲面位移图，最后合成曲面位移图和初步变形曲面得到最终变形曲面。 由于“坍塌”(collapse)和“萎缩”(pinch)是SSD算法固有的缺陷，本文试图从根本上解决这个问题，提出骨粒串主导的自由曲面变形技术，该技术首先重构曲面模型，把虚拟的骨骼实体化，成为可变形的骨粒串，然后将骨骼与曲面相结合，将所有皮肤顶点分别划归到距离最近的相应骨粒上，变形时首先对骨粒串进行变形，计算每一骨粒的新坐标与朝向，然后计算出相应皮肤顶点的新坐标。 最后，对全文进行总结分析，并展望了本文研究内容的前景与应用。