本文针对逆向工程中复杂零件表面的反求过程，提出对复杂零件表面按特征划分进行测量和曲面重构的反求路线。对实物反求过程中的各关键技术作了研究，包括：曲面的特征测量、逐行扫描测量数据的预处理、曲线曲面的特征表示及其拟合、曲面的特征识别以及曲面模型向CAD模型的转化。 对曲面的特征测量，采用曲面的自适应特征数字化方法解决采样数据的密度分配问题，对有标准参考坐标下和在不同参考坐标下的多视拼合问题，导出了坐标变换的公式并提出了数据拼合的计算过程。 针对大量含奇异点的数据点云，本文提出了剔除粗大误差的孤立点统计排异法，该方法根据对相邻点距离的统计，剔除在正态分布以外的点；对大量数据的精减，利用角度和弦高的最大允许偏差法进行点云精减。 对NURBS的直线、圆和圆弧、平面、柱面和球面等的表示方法作了理论研究，同时对NURBS曲线曲面的进行插值的计算，插值后的NURBS曲面，利用其表面局部微分几何特性，提出依据曲面的主曲率来提取特征面(平面、柱面和球面)的方法。 根据本文所涉及到的计算与模型的转换，以Windows 2000为操作系统平台，以VC++6.0为开发工具，结合OpenGL三维图形标准库，采用面向对象的设计方法完成一应用程序，该程序能够导入测量点数据并对其作相应处理，并将文中曲面数据以3DS的格式输出。