人脸建模和绘制是计算机图形学中的热点研究领域.对于图形学领域的研究者来说,自从70年代世界上第一个人脸合成系统出现以来,具有真实感的人脸绘制就一直是一个富有挑战性并值得深入研究的课题,可被广泛的应用于计算机游戏、视频会议、人机接口等领域.人脸皮肤的表面具有精细的凹凸特征,使用简单纹理映射技术生成的人脸皮肤不能重现这种高频的几何信息,因此在电影和游戏的特写镜头下缺乏真实感.该文在国内外真实感绘制领域的研究基础上,提出一种简单有效的方法来建立具有高度真实感的人脸三维模型,生成具有这种微观结构的真实感人脸模型,并提供了综合不同技术(计算机视觉、三维扫描、图像处理、纹理合成和几何纹理映射等三维图形学技术)的一种集成化方法.该文的研究工作主要包括人脸建模和绘制两个部分.在人脸建模方面,给出了两种几何模型的建立方法和模型的处理过程,并对模型的特点进行了评价.在人脸绘制方面,系统从三维网格开始,利用具有照片级精度的纹理图为模型提供纹理特征,通过几何纹理映射技术,将几何图的细节信息映射到三维几何模型的每一个三角面片,利用几何图增加模型的高频形状信息,提高了模型的真实感.以该文算法为核心建立的真实感绘制系统,可广泛适用于其它网格模型.该系统可利用不同的法向图和不同的纹理图在几何模型表面添加各种几何和纹理特征.具体地,首先将法向图映射到几何模型上,由于法向图中的每一个像素值都代表着法向量,上述的映射关系使得几何模型表面产生了像素级别的法向量;然后用光矢量对这些法向量扰动并与作为颜色纹理的纹理图相融合;最后得到具有表面特征的几何模型.实验证明此系统实现简单、运算速度快并且具有较好的效果.