在现代娱乐产业中，角色动画变得越来越重要。丰富的动作数据作为角色动画的基础，如何快速的获取它们已成为角色动画师的重要需求。运动捕获技术以其合成动画数据的高度真实性成为角色动画生成的重要手段，但是此技术本身也存在一定的局限性并且需要昂贵的硬件设备支持。为了能重用运动捕获得到的数据满足新的需求，运动编辑技术应运而生。运动混合作为一种重要的运动编辑手段，通过混合两段或多段的关键帧动画，可以产生大量动画师难以直接调整出来的新动作，丰富了动画库，同时还可以实现不同动作间的流畅切换，产生观感自然的角色行为。本文对运动混合技术展开广泛和深入的研究，取得的研究成果主要表现在以下几个方面：1）运动数据抽象化表示。一般运动数据都是以关节为研究对象，用角色的每个关节在每个时刻的平移值和旋转值来表示运动数据。本文以骨骼段为研究对象，角色分为八段四肢骨骼和一段中心骨骼，根据关节的位置信息计算骨骼的向量值，每个时刻的运动数据可以抽象为八个四肢骨骼与中心骨骼的夹角值，用夹角的变化来表示角色运动特征。这种运动数据的表示方法简单快捷，且不需要过多的预处理，在多段运动混合算法和运动转移算法中有广泛的使用。2）在多段运动混合算法中，基于骨骼段的数据结构，本文将曲线简化算法应用于运动混合的时间同步，根据提取到的同步点对多段例子运动进行时间变形寻找相似关键帧，用户可交互改变混合权值对相似关键帧进行插值融合，这样处理降低了计算量，不需要大量的预处理，简单快捷，能达到很好的实时混合效果。除此之外，本文还对根关节进行重构，角色可按用户指定的任意路径运动，灵活且实用性强。3）在运动转移混合算法中，本文基于运动转移图构建转移框架，根据提取到的时间同步点（也称为关键姿势）构建相似姿势查找表，然后进行姿势对齐，创建转移阶段，最终进行运动的混合转移。在整个算法步骤中，预处理计算量不大，在实时混合转移时本文采用四步线性插值算法，能够生成很好的转移效果。4）本文最终将混合算法封装起来，进行模块的划分和类的设计，并且提供了可视化的图形用户接口。以数字媒体实验室的角色交互动画模拟系统为依托，本文采用插件的形式独立开发实现了一个成熟的运动合成系统。运动合成系统改善了动画资源的利用率，极大地丰富了动画的表达效果，并且基于此平台可以方便快捷地进行二次开发。