计算机辅助工程技术的快速发展使得人们对三维实体模型的要求不仅仅局限于描述其结构形态，还要求能够对其进行数值分析。网格模型的出现恰好能够满足上述要求，但其网格生成技术一直是一大难题，如何快速准确地获得网格模型将对实体模型描述以及数值计算有着至关重要的作用。因此，开发高效率的数字化建模软件势在必行。本文深入研究了这一领域的主要成果以及国内外的研究现状，提出了一种快速网格生成及显示算法，并开发了能够对大规模复杂结构进行快速建模的数字化建模软件，网格生成的规模可达到数百亿的规模。具体来说，本文的主要工作如下：(1)在实体建模方面，采用CAD软件建立三维复杂结构的实体模型，针对CAD软件生成的标准文件STL的缺陷问题，分析了STL文件两种常用的格式，重建其拓扑结构，并修复模型中常见的错位、空洞、裂缝以及重叠等缺陷，得到的重构拓扑结构合理稳定且易于进行网格划分计算；(2)在网格生成方面，研究了基于边的整体切片算法，该算法通过求解三角面片边与各个切片平面的交点，确定交点的相互关系进而得到各个切片平面的封闭轮廓线，并借助计算机图形学中的扫描线填充算法完成网格填充。在交点的求取过程中采用了增量算法，有效地避免重复搜索和重复判断进而提高了网格生成的速度；(3)在网格显示方面，研究了网格的消隐显示算法并设计了多功能的显示技术。提出了一种快速剔除三维实体内部相邻网格的公共网格面的快速消隐算法，得到了符合实际效果的立体网格模型；利用多线程并行技术并实现了软件显示模块的并行化，提升了网格显示速度以及扩大了网格生成规模；设计了多功能显示技术，实现了网格模型的网格图显示以及线框图显示；并采用CT思想实现了生成后的网格模型在X、Y、Z三个方向的任意位置处的二维切片以及三维切片显示，以检测网格生成质量和更好地观察实体内部结构；(4)应用数字化建模软件对大规模复杂结构进行数字化建模。实现了对各类古建筑的网格建模，在计算机上重现了其结构，很好地保存了文物的数据信息；对现代大型复杂结构进行网格模型生成，得到其网格模型，为对其进行数值分析奠定基础；(5)合理设计数字化建模软件与三维动力学软件（DYN-3D）以及ANSYS有限元软件之间的数据接口，并将数字化建模软件得到的网格模型参数应用到计算软件中，以验证软件的可靠性和稳定性。选取了三个工程问题进行数值分析，分别是炸药在地铁内爆炸的毁伤效应（采用DYN-3D软件），三峡大坝受到静水压力时的应力状态以及地震波对山体内掩体的影响（采用ANSYS有限元软件）；(6)对于数字化建模软件这类功能强大的科学软件，软件本身必然存在一些小的缺陷，这些缺陷是随机出现的但并不影响软件的主要功能，对其检测是极其麻烦的。为此，本文提出了一个软件测试MDP模型及优化软件测试策略，大大降低期望测试费用，能够缩短数字化建模软件测试的时间及费用，为下一步工作奠定基础。