本发明提供的一种基于虚拟引擎的人脸细微表情捕捉方法及装置，基于人类人脸的可变生物特征，将人脸划分为若干个人脸局部表情区域，在虚拟引擎中构建控制器，构建神经网络，将预划分的人脸图像规定区域输入到神经网络中进行训练和验证，将真实人脸表情图像进行预划分，输入到训练好的神经网络中，通过神经网络运算得到控制器权重值，将控制器权重值输入到虚拟引擎对应的控制器中，产生局部网格变化，从而在虚拟引擎中渲染出人脸的细微表情。本发明无需对人脸进行标记，且采用人脸区域划分的方法，增强了算法对人脸不同区域的控制器参数预测的抗干扰能力，有效的提高了人脸生动细微表情的鲁棒性，进而提高还原人脸生动的细微表情的准确性。