随着信息技术的飞速发展，三维动画正在逐渐成为继声音、图像、视频和三维模型之后的第五种多媒体类型。作为三维动画的重要组成部分，角色动画在影视制作、计算机游戏等应用领域占据越来越重要的地位。运动捕捉技术的出现，为角色动画制作注入了新的活力，弥补了传统的关键帧动画制作方法的不足。因此从应用角度讲有必要研究如何充分利用运动捕捉数据进行角色动画制作。 在理论方面，运动捕捉记录下的数据是一种新的信息载体，因此在数据的获取、处理、分析、存储、检索、传输都有必要进行深入研究。运动捕捉数据记录的是角色的运动信息，这就决定了对运动数据的分析研究势必和传统的角色动画技术发生关系。这些技术包括关键帧动画，运动学和动力学，时空约束，动态仿真等。在形式上，运动数据可以被看作时间序列、信号、模式、曲线等，所以时间序列分析、信号处理、模式识别、曲线编辑等技术都可以在运动数据上大显身手。这些特性决定了对运动数据的研究是一个多学科交叉的领域。 本文所讨论的运动编辑和运动合成技术是研究如何从现有的运动数据中生成新的运动。从总体上来讲，本文的主要贡献如下： (1)利用多层次B样条进行运动路径编辑。 (2)提出了一种从运动捕捉数据中提取关键帧的方法，有利于运动数据的压缩和检索，并同传统的关键帧技术建立了联系。 (3)利用Shape from Silhouette方法重建人体表面模型并进行植皮。 (4)开发了一个运动编辑原型系统Eidolon，实现了许多角色动画和运动编辑算法。 在介绍了运动编辑和合成的一些背景知识和研究现状后，本文第二章概述了运动编辑的一些基本操作并给出了在Eidolon中的实现结果；第三章介绍了逆向运动学算法，着重讲述了两个具有实时性的算法：循环坐标下降法和雅克比转置法；第四章详细介绍了多层次B样条原理和用其进行运动路径编辑的方法。第五章介绍了我们提出的一种从运动捕捉数据中提取关键帧的算法。第六章介绍了用计算机视觉中的Shape from Silhouette方法构造虚拟角色的详细过程，并给出了将运动重定向到所得模型的结果。第七章介绍了运动编辑系统Eidolon的设计与实现方面的一些内容。最后我们总结全文，并讨论了一些将来的研究方向。