对人体角色的交互式控制可以允许用户对计算机视频游戏中的角色、对虚拟现实系统中的虚拟人、以及对电子通讯和电信会议中的虚拟角色进行控制,并且它还可以对电影中角色的动画原型进行快速制造。如果此系统有能力对一个栩栩如生的角色进行交互式,精确,直观的控制,那么此系统将极其有用。然而,为家庭使用构造一个动画系统是十分困难的,因为系统应该是低成本,并且对一般用户使用来说不需要很强的专业性,花费很多时间和技巧。本论文利用稀疏的控制信号为整个人体的精确控制开发了一种新的方法。我们使用的是少数几个惯性传感器,它得到的控制信号一定是时空中稀疏的信号。因为此系统的控制信号是低维的,并且比实际的人体运动包括更少的信息,所以不能够直接用于对高维角色的精确控制。然而,自然的人体运动是高度的约束运动；每个肢节的自由度的移动都不是相互独立的。因此,我们假设在一个合适范围内,运动捕获数据库中的自然的人体运动中必然包括一些信息,它们可以被用来将潜在约束的用户输入信息转换到真实的人体运动中。植于运动数据中的时空一致性允许我们用一个低维的用户输入信号对一个高维的人体动画进行控制。我们分析了三种不同的用户运动约束模型来对此方法的效率和灵活性进行了论证：(1)利用局部线性回归的方法和少数几个惯性传感器对一个复杂的三维完整人体运动的控制；(2)利用基于窗口的局部约束模型对整个运动中时空分散的直观的控制信号完成对一个复杂的三维完整人体运动的控制；(3)利用混合因子分析模型和少数几个惯性传感器对一个完整的人体运动的控制。对于以上三种运动统计约束模型,我们将我们方法得到的运动和从商业的视觉运动捕获系统得到运动进行对比,评估了我们结果的质量。我们证明了通过我们的方法得到的动画的质量可以和商业运动捕获系统得到的结果相匹敌,并且我们的系统需要更少的成本、时间和空间,对一般用户的使用更加适合。