随着计算机图形学的发展,虚拟现实技术逐渐成为研究的热点和焦点。作为虚拟现实技术的重要组成部分,三维人脸建模有着越来越广泛的应用。目前该技术被广泛应用于影视制作、游戏娱乐、医疗诊断、文化传播、辅助教学、刑事鉴别、远程会议及可视电话等各个领域。就目前来说,人脸建模的研究已取得了一些突破性的进展,而对整个三维人头的建模研究却相对较少。本文在三维人脸建模的基础上,通过改进Candide-3人脸模型,进行基于二维正交图像的三维人头建模的研究。建模过程主要分为四步。第一步,通过摄像器材(如照相机,摄像机)取得人头的正交二维图像并进行预处理;第二步,导入改进后的一般人头模型;第三步,变形匹配模型为特定人头模型;第四步,通过柱面投影技术映射纹理。本文主要的研究工作包括:(1)首先,深入研究Candide-3一般人脸模型,分析Candide-3人脸模型中的每个网格结点及三角面片的位置分布,对该模型进行改进。改进后的Candide-3模型能够覆盖整个人头的侧面及后脑,甚至牙齿的部分,从而能够用于三维人头的建模而不仅仅是人脸建模。其次,深入研究Candide-3模型中关于形状单元(Shape Unit)的定义,用于实现从一般人头模型到特定人头模型的交互匹配。(2)针对改进的Candide-3模型初始结点及面片数量较少、模型不够细腻的问题,提出了一种迭代的三角分块插值算法。该算法应用于对模型的三角面片进行插值剖分,从而提高模型的细腻程度,改善显示效果。(3)研究了基于n~*n低通滤波的迭代加深融合算法。该算法用于无缝纹理拼接图的生成,并通过柱面投影技术实现纹理映射。本文的创新之处主要在于通过两张二维正交人头图像以及改进的Candide-3模型来进行三维人头的建模。实验结果表明,本文提出的建模方法能够建立具有相当真实感的三维人头模型,取得了较为满意的结果。