三维人脸重建在人脸识别、虚拟现实、医疗、教育等方面都有着重要的意义,也是计算机视觉和图形学领域中一个非常有吸引力的研究课题。在过去的几十年间,研究人员提出了许多不同的重建技术。而大多数普通用户更加关心的是,更逼真的视觉效果,更简单的交互。本文提出了一种三维人脸的快速重建方法。这种方法只需要一个网络摄像头用于拍摄一张合适的正面图像,从中提取二维人脸特征。将三维人脸模型上预先定义的特征点通过正交投影映射到二维空间,并与图像中人脸的对应特征点进行匹配。首先根据脸轮廓特征点挑选出最相似的脸型作为通用人脸模型,再将通用人脸模型和图像中的人脸以同样的方式被划分成若干部分。并根据图像中相应的特征,分别对人脸模型中的每个部分进行变形,从而完成整个脸部的变形。最后,对人脸纹理进行了计算,并将其一块块地映射到人脸模型。论文首先介绍了研究的背景和意义,对三维人脸重建方法的相关理论进行了简要介绍;然后根据现有方法的不足,设计一种通用三维人脸模型,并详细阐述其创建、分块、模型存储的形式;随后依照人脸特征提取,人脸特征匹配,嵌入式变形以及纹理映射四个步骤,详细描述了基于图像进行三维人脸快速重建的全过程。最后分析三维人脸快速重建技术的应用场景,通过实验将三维人脸快速重建的技术应用于人脸快速重建系统、个性化虚拟试衣以及3D打印。实验结果表明,该方法能够快速生成真实感的三维人脸。同时,鲁棒性强,易于实现,并可以直接应用于大多数虚拟现实应用中。