外科整形手术是一种具有较高风险的医疗手术,随着计算机虚拟现实技术的发展,如何有效地开展术前计划和模拟,从而提高外科整形手术的成功率,已成为近年来的研究热点。本文围绕国家自然科学基金项目《基于三维统计变形和有限元混合模型的颌骨手术计划和仿真》,重点开展了包括CT图像预处理、三维重构、纹理图像的生成以及纹理映射等方面的研究,并在上述关键技术研究的基础上开发了真实感三维人脸贴图的原型系统。论文的主要研究工作包括：1.人脸几何模型重建。针对二维CT图像的特点从图像去噪、图像校正和图像冗余数据去除三个方面对图像序列进行预处理；采用移动立方体算法进行表面绘制,实现了人脸几何模型的重建,为实现真实感的人脸贴图提供了可用的操作对象。2.人脸纹理图像重建。针对照片图像拼接方法中利用特征线进行不同照片之间公共交界线定位不准确的缺点,提出一种“几何模型切分”的人脸纹理图像生成算法,该算法对人脸几何模型进行切分,以切分后模型图片的轮廓作为边界线裁剪相应的人脸照片,从而实现不同照片之间交界线的准确对接,最终生成全视角的人脸纹理图像。3.纹理图像到三维几何模型的映射。结合重建后的三维人脸几何模型和二维人脸纹理图像,采用柱面纹理映射技术实现了二维纹理图像到三维几何模型的映射,得到了具有真实感的三维人脸模型。4.系统的设计与实现。依据以上的研究成果,本文设计实现了计算机真实感三维人脸贴图的原型系统‘’VRFace3D1.0"。该系统主要具有CT图像预处理、人脸模型数据处理、二维人脸图像处理及纹理映射等功能。本文的研究为虚拟整形手术在外科整形手术中的应用奠定了基础,对术前最佳路径的选择、减小手术损伤、提高手术成功率等具有重要意义。