特征造型技术是面向制造全过程的,是CAD发展的一个重要里程碑,它使CAD/CAPP/CAM的真正集成化成为可能,为解决产品从设计到制造的一系列问题奠定了理论和技术基础。近年来,CAD软件结构正在经历着重大变革,正在从以实体造型为中心的“几何CAD”发展到以特征造型和约束造型为中心的“应用CAD”。作为CAD系统的重要组成部分,约束造型技术近年来得到普遍重视,提出了一些实用的解决方案,大大促进了CAD的变革和应用。在当前商业的特征模型系统中,对特征模型直接操作还没有得到广泛的应用。部分原因是由于系统对约束的强烈依赖,部分是由于当前约束求解器速度的缓慢。针对以上问题,本文提出了在特征模型直接操作中约束求解的新方法。首先对特征模型直接操作进行了研究,把对特征模型的直接操作分为选择阶段和交互阶段,并提出了具有几何意义的3D特征句柄。针对特征模型直接操作的特点,提出了特征模型交互修改特征参数时约束求解的一种新思想。这种思想把原始约束模型编辑成操作约束模型,把高层约束图映射为底层约束图,并且把模型中的约束分为刚性约束和非刚性约束。基于约束求解器驱动的模型编辑方法,通过合并模型中的刚性约束最大限度地减少需要求解的约束的数目。针对模型中的欠约束和过约束,采用基于自由度分析的方法。这样在交互的修改特征参数时,能够实时地对约束进行求解,不仅使操作结果具有直观性还能够及时地反馈给设计者,并且使设计者对操作过程有深刻地洞察。并将该技术初步应用到HUST-CAID系统对约束的求解方案中。