Insertar personaje 3D en escena filmada

Pueeees el único problema es que yo nunca he trabajado con blender así que no se que herramientas debes usar exactamente. Te diré la forma básica que se usa en los programas 3D.
Lo primero, lo de las sombras. Lo que se hace es recrear el entorno en 3D para poder proyectar las sombras de forma correcta. Si solo es el suelo no es mucho problema, sólo tienes que poner un plano en la perspectiva correcta y mapearlo con la textura del suelo. Por ejemplo en 3D Studio Max hay una cosa que se llama "camera mapping" que te mapea un objeto de tal forma que, visto desde la cámara virtual, se confunde con el fondo, que es exactamente lo que necesitas.
En principio, si los objetos que pasan por delante son simples, lo mejor sería hacer lo mismo modelándolos en 3d, pero eso no siempre es tan fácil. Si son objetos estáticos no es problema. Solo tienes que capturar la escena, y con un programa tipo photoshop, pintar todo de verde menos el objeto u objetos que quieres usar como máscara. Luego con un programa de montaje de video como adobe premiere, puedes usar el verde como color transparente.
Otra forma es hacer una imagen alpha, que supongo que sabrás lo que es, pero por si acaso te lo cuento, es una imagen en blanco y negro en la que todo lo que debe ser transparente es negro y lo opaco es blanco, y los semitonos son traslúcidos. Puedes construir un dibujo de este tipo y luego usarlo de mapa de opacidad en una textura que tenga como color principal la otra imagen, la de fondo. Luego solo tienes que superponerlo en la escena, alineado con la cámara. Sería más fácil si pudiera hacerte unos diagramas pero en este foro no se pueden usar imágenes, así que espero haberme explicado suficientemente bien. Si hay algo que no has entendido bien no dudes en decírmelo.