En cuanto a hacer morphing de objetos que no tienen la misma topología (correspondencia uno a uno de vértices, aristas y caras), lo único que puedo hacer es mencionarte un par de papers sobre el tema:

Shape Transformation for Polyhedral Objects
Recent Advances in Mesh Morphing

El primero parece más asequible. Lo he leído por encima y más o menos se entiende lo que dice. El segundo es mucho más técnico y más extenso.

Sobre el morphing de objetos con la misma topología, la cosa es bien sencilla. La clave esta en la interpolación. Lo más común es utilizar interpolación lineal. Imagina que tienes dos vértices, vA (perteneciente al objeto A) y vB (perteneciente al objeto B) que se corresponden. Para hacer una transformación vA a vB a lo largo del tiempo, habría que aplicar una interpolación lineal:

Código:
vFinal = vA + (vB - vA) * t
Donde vFinal será la posición intermedia resultante de interpolar vA y vB en el tiempo te (que debe encontrarse en el rango [0,1]).

Ejemplo:

vA = (0, 0, 10)
vB = (0, 0, 20)

t = 0.0 -> (0, 0, 10) + ( (0, 0, 20) - (0, 0, 10) ) * 0.0 = ( 0, 0, 10 )
t = 0.2 -> (0, 0, 10) + ( (0, 0, 20) - (0, 0, 10) ) * 0.2 = ( 0, 0, 12 )
t = 0.4 -> (0, 0, 10) + ( (0, 0, 20) - (0, 0, 10) ) * 0.4 = ( 0, 0, 14 )
t = 0.6 -> (0, 0, 10) + ( (0, 0, 20) - (0, 0, 10) ) * 0.6 = ( 0, 0, 16 )
t = 0.8 -> (0, 0, 10) + ( (0, 0, 20) - (0, 0, 10) ) * 0.8 = ( 0, 0, 18 )
t = 1.0 -> (0, 0, 10) + ( (0, 0, 20) - (0, 0, 10) ) * 1.0 = ( 0, 0, 20 )
Como se puede ver, el punto va de 10 a 20 (en el eje Z) progresivamente. Evidentmente, cuanto menor sea el incremento de t, mayor será la suavidad de la transición entre vA y vB.

En fin, esto es la base de la animación por morphing (también conocida como vertex tweening). Así es como lo he hecho siempre en la época (aún hoy se utiliza) en la que la animación de modelos consistía en interpolar diferentes poses clave que creaba el grafista. Ahora con la animación es quelética ya no se suele utilizar para estos temas. Aunque para animación facial parece que los animadores prefieren los morph targets sobre los bones.

Saludos.