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随着虚拟现实、计算机动画技术以及科学计算可视化的不断发展，需要重建的对象越来越复杂，对物体对象重建与绘制的要求也越来越高。面对生成更加真实的对象、具有良好的交互性等需求，进一步研究复杂对象的真实感重建和绘制技术成为急需解决的迫切问题。近年成为研究热点的光场技术为解决这个问题提供了一个有效的途径，它是一种三维对象记录形式，实际存储数据为一组2D图像集合。由于记录光场的图像在一定深度范围内具有模糊现象，为此研究人员提出利用表面几何的逼近形式对光场进行重采样，称为表面光场，基于表面光场数据的重建和绘制是介于基于模型和基于图像之间的一种方法。 表面光场重构主要分为两步:原始数据的获取和数据重采样。原始数据获取的直接方法是通过三维激光扫描仪扫描对象，但是其操作复杂并存在许多不足，例如无法对运动中的对象进行扫描等。因此本文避免直接使用仪器设备扫描模型的不足，采取一种网格变形技术获得所需的模型，然后利用采集数据和获取的对象模型计算表面光场数据，并利用表面光场数据进行显示绘制。 当今，针对特定人脸的三维重建和显示绘制在人机交互、医学手术、影视动画、游戏娱乐等许多领域有广阔的应用前景，因此以人脸为研究对象探索了人脸表面光场重构。具体的，本文工作可总结为如下几点: 1.一般三维人脸模型与采集多视点图像空间上特定三维人脸模型的空间对齐。为此，本文采用了一种基于特征点对坐标变换的人脸对齐方法，将一个一般三维人脸模型所在局部坐标系转换到多视点图像中特定三维人脸模型的坐标系中，从而达到初始对齐。 2.一般三维人脸模型到采集多视点图像空间上特定三维人脸模型的一致性形变。结合基于微分坐标的Laplacian网格变形方法与计算机视觉原理，首先建立多视点图像之间自定义点的匹配以及图像中这些点与三维人脸模型中相应点的匹配来约束一般三维人脸模型的形变，然后求解一个优化的形变过程将一般三维人脸模型变化为与多视点图像一致的特定三维人脸模型。初步变形后，本文接着提出了一种优化方法来优化变形结果。 3.得到特定人脸的三维网格模型后，对网格模型进行重采样得到一个高分辨率的网格模型，确保得到的表面光场数据可以进行有效绘制，然后将模型上点在多视点图像集合中对应的辐射值配置给网格模型，得到一个离散的表面光场，随后利用表面光场数据进行显示绘制。