近年来，伴随着影视动画、网络游戏和虚拟现实技术等领域的不断发展，计算机动画技术也得到了进一步的发展，但是如何在计算机中采用动画技术生成逼真而形象的三维角色动画才是计算机图形学、虚拟现实等技术领域一直以来研究的热点和难点问题。同时，自然界中最美丽也最常见的景象群体动画也成为人们研究的热点，特别是对于大规模人群的实时交互性行为的研究，它已经在诸多领域得到了广泛应用，例如虚拟训练、安全预演、古代人群行为再现、数字游戏等。本文的目的是采用虚拟现实技术来模拟古代历史文化环境中的人群，更具体地来说，就是模拟虚拟古代士兵群体的运动，以重建和维护虚拟的历史场景。本文是在深入研究数字游戏、三维角色动画技术与运动捕获技术的基础上来模拟虚拟士兵群体的运动。本文主要研究的是虚拟角色运动仿真。运动捕获技术作为三维角色动画生成的一项主要技术，它生成的动画数据的逼真度高且细节丰富，目前已经成为很多领域(计算机游戏、模拟训练、电影特效，医学辅助分析等)研究的标准方法，但是它也有一些不足，比如昂贵的采集设备，大量的数据集和高内存储存，尤其数据的可重用性比较低，必须重新计算并合成新的运动数据。本文深入研究了采用已有的运动捕获数据受约束地生成大规模古代士兵群体动画的问题，主要包括虚拟人体建模及服饰渲染、虚拟骨骼数据的生成、虚拟角色骨骼皮肤绑定、运动骨骼数据的生成、运动路径的规划，为了模拟大规模的群体士兵在古场景中的运动，本文采用粒子群系统来实现古代士兵群体的动画。主要成果与贡献如下：1)对已有的运动捕获数据库进行分析，采用ASF-AMC格式的数据，在Maya软件中通过其嵌入式脚本语言MEL编程对运动数据进行重新编辑与定向，生成文中所需要的运动数据。2)为了创建逼真的古代士兵运动模型，需要将人体骨架模型与士兵皮肤模型进行绑定。文中首先创建了一个单一的古代士兵运动模型，然后采用MEL脚本对士兵的运动路径进行规划，实现了自己规划的单个古代士兵的运动。实验的结果验证了采用此方法可以逼真地模拟人体的运动。3)对于群体的行为动画，可以采用粒子群系统替代的方法来实现。实验结果表明，该方法能够快速的生成群体的动画，而且动作统一、整齐，比较适合大规模的群体行为。在本文中采用的这个技术也适用于其他的虚拟现实技术的应用，如大型的文艺演出，军事表演等。4)对于大规模的人群行为的模拟运算量是相当地大，重要的是要实现实时的交互式虚拟环境的模拟。在本文中提出了一种采用Billboarding技术来实现远处的虚拟人群，以减少计算成本，实现快速的模拟性能，且动画质量仍然很好。本文采用上述提出的方法在三维场景中成功实现了古代士兵群体的行军、跑步和操练动作模拟。最后的实验结果验证了该方法可以提高制作群体动画的效率和逼真度。