在当今群体动画的应用中，基于人工生命的方法能实现群体行为的智能化，极大地提高了动画生成效率。但由于此方法所采用的动画角色模型生成技术日趋复杂，动画系统各模型之间耦合度也日趋提高，导致动画创作难度日益加大。因此，在动画效果和实时性不降低的前提下，如何降低动画系统各模型之间的耦合度，减少计算机运算量，满足动画生成的实时性要求，对于大规模群体动画创作与应用具有重要的意义与价值。本文针对这一问题，从动画角色模型的设计及其实现技术两方面进行了深入的研究与实现。论文的主要工作和贡献包括： (1) 分析设计了群体动画角色模型。角色模型的结构设计在动画创作中处于核心地位。针对动画角色模型耦合度高、设计实现难度大的问题，设计了一个基于自主智能体的两层分解群体动画角色模型。 (2) 设计了“空间分隔”感知算法。仿真角色的感知能力是大规模群体动画生成性能的瓶颈之一。利用角色的有限感知特性，设计了一个“空间分隔”感知算法，通过将空间三维分隔，极大地减少了角色的潜在感知实体数目，提高了角色在复杂虚拟环境中的感知性能。 (3) 深入研究了面向对象的有限状态机实现方法。有限状态机是一种高效的行为建模方法，能很好地刻画角色在复杂虚拟环境中的行为决策。针对基于传统结构化方法的有限状态机实现缺陷，运用面向对象思想，结合State设计模式，提出了一种基于面向对象的有限状态机实现方法，达到了代码重用，程序维护简单，扩展性强的效果。 (4) 构建了鱼群动画的仿真平台，通过对传统群聚算法简化，实现大量鱼群行为动画的仿真。仿真实验结果表明：这种新型的群聚算法能极大的减少计算量，满足动画实时性的要求。