本发明提供一种几何特征引导的三维模型表面纹理空洞填补方法，该方法包括：读入、存储与处理三维模型与纹理地图的信息；基于纹理信息检测与初始化三维模型表面已有的纹理结构线；在无先验知识的条件下，利用几何特征引导三维模型表面缺失纹理结构线的生成；在先验知识的约束下，利用几何特征引导三维模型表面缺失纹理结构线的生成；构建表示三维模型表面纹理信息的矩形纹理块；利用三维模型的几何特征，匹配与空洞区域最相似的矩形纹理块，并利用该矩形纹理块填充空洞区域；利用矩形纹理块、纹理地图及其映射关系，实现三维模型表面纹理空洞区域的纹理映射。本发明纹理生成合理，填补效果逼真，保持了三维模型表面纹理的完整性。