本论文对人手三维建模系统进行设计,通过提取出一个三维手部模型作为模板,并将两种类型的变换——姿态变换和形态变换叠加到模板之上,从而使模型能够呈现出各种不同的外观。本文的主要工作如下:首先,对不同三维手部模型进行点云对齐,使得模型间可以完成点对点的距离差计算,从而对不同模型间的差异进行量化。对齐过程采用线性混合蒙皮算法和非刚性配准算法相结合的方式来消除模型间的差异,确保两个模型几乎可以相互重叠,再利用KD树算法寻找到两个模型相互间距离最近的每一对顶点,建立映射关系。这一模式也可以推广到其它类型三维模型的点云对齐当中。然后,构建人手三维建模所需的参数矩阵,包括姿态补偿矩阵和形态参数矩阵。其中姿态补偿矩阵用以弥补在利用线性混合蒙皮算法进行手部姿态变换时所造成的皮肤塌陷问题,使模板可以进行手势变化。形态参数矩阵由主成分分析法提取出的主成分向量拼接而成,使模板可以实现手型变化。最后,完成从二维人手图片到三维人手模型的转换,并以这一应用方向为实例,展示模型的可用性。在上述工作中诸多有关参数求解的问题上,本文都定义出了合适的目标函数对其进行表征,并采用信赖域法或梯度法获取参数的最优解。