人群仿真是研究人群在特定场景环境下的群体行为特征和规律,利用计算机以三维的方式使人群能在虚拟环境下感觉像在真实环境一样,使人能完全的投入在虚拟环境中,同时能与虚拟环境产生一些简单的交互行为。人群仿真技术应用领域相当广泛,在公共安全领域可以进行疏散评估,在设计领域可以进行虚拟设计和虚拟装配,还可以将之应用于影视,游戏中。人群仿真研究主要分为两大领域：人群行为真实性和人群可视化。人群真实性的主要内容就是对运动人群的建模；人群可视化主要指有逼真的视觉效果,重点是渲染和动画。人群仿真算法复杂度高,资源消耗大的特点。近年来,随着GPU硬件技术的不断发展,使GPU有很强的浮点计算能力,非常适用于人群仿真——计算量大,又有可并行化的特性。本文的研究对象为虚拟人群,在研究了的人群仿真算法,基于GPU计算的角色动画技术之后,设计并实现一个人群仿真系统。本论文所做的主要研究工作如下：1、设计一种基于GPU并行计算的骨骼动画渲染算法,利用OpenGL着色语言(GLSL)将骨骼动画里包含的网格模型的顶点更新运算放到GPU下,利用GPU的并行计算能力,能大幅度提高计算效率,有效提高帧速率。2、建立一种自定义规则下的人群行为控制模型,包括信息感知,行为决策,行为控制。其中信息感知是以虚拟人的中心为中心,设定预碰撞检测区域和感知区域。虚拟人的运动通过定义一个矢量信号来驱动。模型简化了人群之间的行为运算,可满足大规模的个体在虚拟场景中移动。3、利用上述算法和模型,采用OSG (Open Scene Graph)三维图形渲染引擎,添加火灾场景应用,并进行相关实验,验证算法的可行性和实时性。