在实际生产中,由于3D打印工艺水平的限制,当前主流的制造技术很难在单次制造过程中生产出具有多种表面属性的打印实体或者体积超过打印空间容量的模型。针对这两类问题,一种有效的解决方案是将输入的数字模型分割为具有单一表面属性的零件分块,再分别打印出每个分块,最后组装成为模型实体,该种方法被称为三维模型体分割算法。该解决方案通过将输入的数字模型分割为零件分块,使得3D打印技术能够实现多材料模型和大体积模型的制造,既扩大了3D打印的适用范围,又提高了3D打印的制造效率。本文研究从3D打印技术存在的制约出发,提出了一种表面属性驱动的三维模型体分割算法。该算法通过输入预定义表面属性的网格模型,生成可行的模型分割结果,其中每个零件分块都与一个单一的表面属性相关联。本文的方法主要是使用径向基函数曲面重建算法和差分进化算法对模型进行分割和表面优化,进而使分割得到各分块的能够通过3D打印技术制造出实体,并以最小的冲突组装成原模型。本文主要工作如下:（1）提出了一个以径向基函数曲面重建算法生成的隐式曲面为指导的四面体网格模型分割算法,利用表面着色区域的边界点坐标及点法向生成拟合边界点的隐式曲面,并以该隐式曲面作为当前表面区域的分割界面,对模型内部四面体进行划分。（2）在隐式曲面分割得到的初始分割结果上,提出了一个基于差分进化的表面优化算法,通过在差分进化算法流程中加入偏移曲面约束,为每个零件分块生成接近最小曲面的分割界面。（3）在表面优化算法输出的四面体模型的基础上,提出一个实现可抽取零件分块的后处理算法。该算法收集不可抽取的零件分块,通过计算得到的分割平面,将表面区域不可抽取的零件分块切割为较小的子块。该流程包含确定零件分块的抽取顺序、零件分块的可抽取性测试以及不可抽取块的二分割三个部分。本文提供了针对算法各个步骤的实验结果,用于证明本技术在三维模型体分割方面的有效性和鲁棒性,以及相对于现有方法的优势。