随着今天高端计算机游戏以及动作电影视觉特效的广泛应用与普及，仅通过纹理贴图早已不能满足用户需求。然而，为三维模型制作逼真的表面外观，即在包含丰富的几何细节变化，如金属的腐蚀，石料的风化，木头的裂纹等等同时辅之以与几何变化合理匹配的材质颜色却是一件非常具有挑战性且耗时的工作。一个简单的三维模型并不难获取，经验丰富的建模师可以在数分钟内制作出一个简单的三维模型，网络上的免费在线模型库也提供了丰富的三维模型，但是他们并不包含随表面特征变化的几何与材质纹理细节，而要增加这些变化则极其耗时。　　在本文中，我们提出了一种方法能够从单幅图像中轻松提取目标物体的非参数外观特征模型，并且能够将其应用到其他输入模型上，在该模型表面合成出具有相似外观特征的细节特征，一次提取多次使用。外观纹理模型的提取通过用户提供一个图像中目标物体的近似简单三维模型辅助完成，在后文中称之为代理模型。本文提出了一种创新算法使得代理模型能够变形配准至图像中的感兴趣物体上，通过配准后提供的形状信息我们能够从图像中同时准确地恢复出几何与材质纹理细节。从图像中同步分解出的互相关的多尺度几何信息与材质纹理信息组成了非参数外观模型，该外观模型实际上存储了配准后的代理模型与图像中物体完整外观细节之间的差异。在提取出图像中目标物体的外观纹理后，利用几何特征引导的外观成算法能够将外观纹理轻松应用到其他用户提供的三维模型上，这些模型不一定要和代理模型具有相似形状。通过上述步骤，本文提出的方法能够极大地帮助建模师制作具有丰富细节且逼真的三维模型。