随着计算机图形学、虚拟现实、分布式计算、分布式仿真和网格三维游戏等相关学科的发展，对建模方法也提出了更高的要求：不仅要求模型在图形上高度逼真、具有实时响应能力，而且也要求模型具有物理属性和行为能力。本文研究目的就是：不仅使人体模型具有静态属性，而且具有自主行为能力。虚拟人具有自主行为能力，即虚拟人的动作是由计算机根据人体解剖学、运动学和运动生物力学的规律自动产生的。研究人体的运动，首先要建立人体的几何模型。由于本文的核心在于研究运动控制技术，而运动主要由底层的骨骼驱动，这里只从骨架层对虚拟人进行建模。为了建模的需要，将人体结构简化成骨骼和关节的连接体，骨骼和关节连接成树形结构。骨骼的父亲和儿子是关节，骨骼可以有零个或多个子关节；关节的父亲和儿子是骨骼，关节只能有一个父骨骼和子骨骼。骨骼在运动中不发生形变，因此将骨骼看做刚体，这样人体就成为多刚体系统。根据关节旋转自度，将关节分为3种类型：一个自由度的关节(one DOF)，两个自由度的关节(two DOF)和三个自由度的关节(three DOF)。常见的人体运动有行走、跑步、踏步等。本文主要研究跑步运动。人体跑步运动是一个周期性的运动。跑步周期分为支撑期和腾空期。根据运动叠加的思想，将跑步周期细化为6个运动阶段。然后分别对6个阶段进行建模，生成跑步运动的关键动作。在关键运动的求解过程中，使用CCD(Cyclic-Coordinate Descent)算法来解决逆运动学问题。最后对关键动作插值，生成中间动作，使动作看起来更连贯。整个动作的生成是由计算机自动完成的，而常用的建模软件需要手动调整关节的角度来生成动作。对虚拟人在道路拐弯处的身体重心轨迹进行处理，使虚拟人能沿着指定的路径运动。并引入了腾空高度、跑步水平、步频等跑步参数，使跑步的姿态多样化。除此之外，对虚拟人身体的轮廓进行提取，并将轮廓以矢量的方式保存，作为二维动漫角色。