人脸包含着极为丰富的外表属性和内心情感信息,研究人脸不仅是重塑造型的一种艺术需要,而且在工业设计、电影电视、医学模拟、虚拟游戏等领域还具有广泛的实用价值。随着计算机技术的兴起和不断发展,如何利用计算机自动地重建具有真实感的三维人脸造型已成为计算机图形学领域研究的一个热点课题。自Parke在1972年第一次利用计算机生成了一个人脸面部模型以来,真实感三维人脸建模研究已经取得了许许多多丰硕的成果,但是,由于人脸本身的复杂性,目前的研究在算法的效率、真实感效果和广泛的应用性方面仍存在许多问题。本文综合分析了前人的研究成果中存在的优点与不足,并在此基础上对真实感三维人脸建模的基本流程、主体方法和关键技术进行了详细设计与改进,采用了一种从多角度人脸照片中恢复出三维人脸信息进而重构三维人脸模型的办法。具体的研究工作主要包括以下几方面内容：1.关键特征点的简化标定技术。针对传统的人脸特征点手工标定方法过于繁琐并且精确度不够理想的问题,本文设计了一个特征点简化编辑器,通过半自动的人机交互方式,把自动检测和精确调整两种方法结合起来。先是运用改进的ASM算法提取出68个特征点,再利用空间投影对照的方法标定出模型上的对应特征点,然后应用编辑器进行手工细化调整,最后由程序自动对数据按本文简化的MPEG-4标准分组保存。2.特定人脸网格模型的生成技术。综合常用人脸模型构建方法的优缺点,本文采用了一种基于不同角度人脸照片重构三维人脸模型的方法,以自由变形的人脸几何网格作为标准人脸模型的基础,再通过对整体模型的粗变换构建统一坐标系统,运用散乱数据插值调整非特征点位置,采取网格细化处理保证准确性和光滑性,以此实现由关键点之间的对应关系而形变一个标准模型到特定的个性化模型。3.无缝全景人脸纹理的合成技术。对常用的一些图像拼接与融合方法进了概述,并重点分析了简单的带加权因子的人脸纹理合成方法和图像金字塔算法的基本原理,在分析与论述的基础上,本文采用了一种将加权因子拼接和改进的拉普拉斯图像金字塔算法融合起来的方法,在图像对应的不同金字塔分解层上进行拼接,然后再将各个拼接层进行反分解变换重构成一幅全景人脸纹理图。4.真实感模型的纹理映射与渲染技术。考虑到三维人脸可由圆柱面近似包围,本文采用柱面纹理映射的方法建立二维纹理到三维模型的对应关系,并且利用OpenGL提供的纹理贴图与渲染的编程技术完成了三维人脸模型的真实感视觉要求。实验证明,本文在多视角三维人脸建模过程中采取的一系列改进与优化措施取得了良好的效果,在实际建模过程中获得了效率与质量的双重提升,具有普遍适用的价值。