本发明涉及面绘制的三维模型重建技术，其公开了一种基于拓扑结构流形空间的树状三维模型重建方法，只需少量输入树状样本即可生成大量树形模型，解决传统树状三维模型构建方法的时间代价昂贵的问题。该方法包括以下步骤：a、输入两个三维树形模型并分别进行骨架提取；b、基于三维树形模型的骨架数据，对两个三维树形模型的分支点和树枝进行匹配，并通过插值算法使得两个三维树形模型的树枝一一对应；c、基于经步骤b处理后获得的两个树形模型，计算其在预定义流形空间中的测地线，并通过插值采样从测地线上采样出预设个数的树形模型的骨架数据；d、将步骤c中获得的树形模型的骨架数据还原为三维树形模型。