真实感面部合成是计算机图形学中最困难的问题之一。自从70年代Parke提出了世界上第一个人脸合成系统以来，对于计算机图形学领域的研究者来说，具有真实感的人脸合成就一直是一个富有挑战性并且值得深入研究的课题，而其又可被广泛的应用于诸如电影、广告人物动画、计算机游戏、视频会议、面部外科手术以及人机接口等多个领域中。本文在国内外在人脸合成领域以及曲面和实体编辑领域研究的基础上，提出了一个简单有效的三维人脸编辑方法，通过利用预先建立的一个带纹理的三维器官模型库，对给定人脸模型的编辑，合成出了一个全新的、满足特定需要的、可以从任何角度和方位进行观察的三维虚拟人脸模型。在此，我们主要从几何和纹理两方面讨论了器官替换的编辑工作。在几何上，引入了基于径向基函数的散乱点插值算法，通过以人脸面部与替换器官在共享边界上的对应点为约束，变分插值面部网格，进而完全自动的实现了器官间几何适配的过程。和以往的剪切与粘贴算法相比，我们的适配过程不但保证了模型拓扑结构的一致性，而且在对面部网格的变形上也是自然和光滑的。在纹理上，将改进的场变形算法拓展到人脸模型对应的纹理图上，不但完成了纹理图中对应器官区域的替换，同时通过引入以点到边界距离的函数为权重的线性插值，实现了在替换器官区域从目标图像到源图像的均匀过渡；又通过引入直方图规定化的技术，解决了由于肤色相差较大而产生的边界不能平滑过渡的问题。最后，我们还设计了一个基于特征对齐的、交互式的纹理映射工具“TEXTURE-FITTING”，应用这个工具，即可在特征对齐的基础上，完成从新生成纹理图像到新合成人脸模型的整个映射过程。实验证明，本算法不但在重建人脸器官模型库的基础上可快速、简单地实现三维人脸模型的定制，而且在对特定人脸模型在几何与纹理上的编辑，也均能获得令人满意的合成结果。