随着虚拟现实技术的不断发展,人们已经不再满足于简单的视觉体验,而逐渐兴起具有交互功能的虚拟现实系统。目前,存在的具有交互功能的虚拟现实系统大多数是用户和虚拟物体进行交互,或者多个用户在同一场景中进行交互,但是看不到人的身体。这两种交互的方式都会大大降低用户的沉浸感,本文根据目前虚拟现实系统存在的弊端开发了一套基于动作捕捉的交互式虚拟现实系统,该系统用户不仅可以和虚拟物体进行交互,还能与虚拟人进行交互,大大增加了用户体验的趣味性。同时利用该虚拟现实系统,研究了在虚拟环境中用户交互行为一致性。主要研究内容有以下3点:（1）虚拟人的动作控制研究。该部分先对虚拟人的骨骼结构进行了研究,通过对其骨骼层次结构的分析,掌握了虚拟人动作编辑的要领;然后深入介绍了本次使用的Qualisys动作捕捉系统,分析了其获取的数据形式和过程;最后针对运动捕捉方法,分析了虚拟人运动控制的原理。（2）基于多因素方差分析方法用户投掷行为一致性的研究。该研究讲述了从虚拟现实系统的整体设计到实现一整套流程,与其他VR系统不同的是,该VR系统结合了光学动作捕捉技术,VR系统中加入了虚拟人对象;最后,通过多因素方差分析的方法对采集的数据进行了分析,研究了虚拟环境中用户投掷行为一致性,并得到了一些重要的结果,例如:在VR中的行走“速度”因素几乎不影响投掷精度。该研究为后续虚拟环境中用户动作一致性的研究提供重要参考。（3）基于广义线性混合模型方法用户交互投掷行为一致性的研究。由于上一部分开发的系统添加了虚拟人对象,而控制虚拟人的动捕人却看不到VR系统内的场景。所以基于上一个系统,该系统进一步开发了一套基于动作捕捉的多人交互系统。该系统不仅继承了上一个系统中虚拟人实时驱动、虚拟环境中投球等功能,还利用UDP网络传输协议解决了场景之间数据传输的问题,实现了在VR环境中动捕人和用户之间进行交互的功能。最后,通过该VR系统根据设计的实验进行了数据采集,通过SPSS中广义线性混合模型的方法对数据进行了分析。该研究得到了许多重要的观察结果,这些发现将为未来虚拟现实系统的开发,以及未来动作投掷相关的发展提供重要参考。