虚拟现实（Virtual Reality,简称VR）技术是一种可以将真实环境或者构想环境转化为虚拟场景的计算机仿真技术,可以使得用户沉浸到该环境中。近几年,随着人机交互技术的发展,虚拟仿真系统的研究目标逐渐由功能开发转向用户沉浸感体验的提升。以往的虚拟仿真系统交互方式大多基于鼠标、键盘以及VR手柄等方式,对于这样的交互方式,在实际仿真应用时缺乏沉浸感,无法达到身临其境的感觉。本文研发了基于人体骨骼信息的虚拟仿真交互系统,利用体感设备采集的人体骨骼信息进行人体动作识别,以更加自然的人机交互方式即人体动作作为虚拟仿真系统的交互方式,从而提升沉浸感。本文从以下三个方面进行研究。（1）研究了人体骨骼数据的获取以及数据优化算法。首先研究了在Unity3D平台如何和体感设备Kinect建立连接以及获取人体关节点三维坐标。为了提高识别率研究了对原始数据优化的方法,针对采集时因光照等环境因素造成采集的数据存在抖动现象,对数据平滑化方法改进;针对个体之间存在的差异,对数据标准化方法改进。由于人体动作序列主要是关节之间角度的变化,因此将关节点坐标在人体坐标系下向量化处理。（2）研究了基于骨骼信息的人体动作识别方法。首先根据虚拟仿真系统交互的特点,提出了八种动作指令及对应的交互含义,根据动作特点将其分为握拳、挥手、跨步三大类动作。然后进行动作特征提取,提出将关节点向量化后的角度作为识别特征并舍弃对该动作无贡献的关节点,加入关节之间相对角度的提取方法。对人体动作匹配算法动态时间规整算法存在奇异点和时间复杂度问题,提出改进的方法。针对奇异点问题,本文在原数据的基础上,加入一阶微分、二阶微分并加权处理后作为局部距离。针对时间复杂度问题,本文从直接约束法、数据抽象法和失真度阈值三个方面进行改进。（3）研发了基于人体骨骼信息的虚拟仿真交互系统,并应用在仿真实验教学中。首先基于Unity3D搭建多人在线虚拟仿真实验平台,在对真实实验仿真的同时也满足了实际多人协同做实验的需求。然后完成了人体动作识别、协同交互、虚拟场景等功能模块。实现通过人体动作和虚拟仿真系统交互,例如用户握拳时可以抓取模型、挥手时可以转换场景等功能。提升了以往虚拟仿真系统交互方式以鼠标键盘以及手柄为主,缺乏交互性和沉浸感的问题。