人脸建模和动画一直是计算机图形学中非常活跃的研究领域，它在电影制作，计算机游戏，视频会议，人机接口等领域都有广泛的应用。MPEG-4是新一代的多媒体压缩标准，采用基于对象的编码方式,允许将场景中的对象进行独立编码。人脸是MPEG-4中一个很重要的对象，它用人脸定义参数(FDP)和人脸动画参数(FAP)来描述人脸的特征和运动。 本文的研究工作包括人脸建模和人脸动画两个方面。在人脸建模方面，提出了一种“自动化”人脸模型特定化的方法。首先用Cyberware激光扫描仪获取一个特定人的人脸的几何数据和纹理图像；然后由特定人的人脸的几何数据和纹理图像，可以获得人脸模型的特征点的三维坐标，采用基于插值函数变形的方法进行一般人脸模型的校准；最后使用纹理映射的方法将纹理图像贴在人脸模型上，经过渲染可以得到特定人的人脸模型。在模拟人脸表情和动作方面，本文给出了一种新的基于MPEG-4人脸动画的方法。该方法首先根据MPEG-4人脸模型规范对人脸模型进行功能区域的划分，每个功能区域都有一些与FAP相关的控制点；然后采用伪肌肉模型的方法，实现了FAP集中所有的低级动画参数，这些动画参数模拟了每个功能区域的肌肤弹性形变以及脸部的刚性运动；建立了一个从下至上由复杂到简单，由低级到高级的多层次的人脸动画控制模型，这种控制方式方便了人脸动画的生成。最后，我们实现了一个与MPEG-4兼容的三维人脸动画系统。该系统用FDP流对人脸模型进行特定化，特定化的结果描述了人脸的基本特征；用FAP流驱动人脸模型，实时地模拟了面部的表情和动作。