本公开提供了一种基于面部图像执行面部重建的系统和方法。特别地，本公开的一个示例系统将机器学习的图像识别模型与使用人的面部外观的可变形模型的面部建模器相结合。图像识别模型可以是深度学习模型，其响应于接收到图像(例如，面部的非受控图像)而生成嵌入。示例系统还可以包括结构上位于图像识别模型和面部建模器之间的小型、轻量级翻译模型。翻译模型可以是机器学习模型，其被训练成接收由图像识别模型生成的嵌入，并且作为响应，输出可由面部建模器使用的多个面部建模参数值以生成面部模型。