草绘三维建模技术是计算机图形学领域的一项前沿课题,其研究目标是使计算机能在用户草绘输入信息约束下,根据人类视觉感知规则和建模对象领域知识,自动生成与草图绘制相符的三维模型。草绘三维建模技术研究涉及到多个学科领域,其研究成果在三维影视制作、游戏动画、虚拟现实、远程教育等多个领域有着广泛应用。本文根据目前草绘交互及三维建模技术的研究现状和特点,以复杂对象的草绘三维建模应用为目标,重点研究了基于单幅草图的草绘三维建模特征映射机制问题。针对场传播方法中场结构计算复杂度高、模板构造方法中参数化模板数据获取困难及建模方法缺乏可扩展性、模型形变方法中复杂草图与模型特征的匹配等问题进行了系统而深入的研究。本文的创新性成果主要包括以下几个方面：(1)提出了一种基于简化距离场的特征映射方法。该方法定义了基于垂直距离的简化距离场结构,将距离场计算的三维空间采样问题转化为二维采样过程；进而,先利用基于迭代扩散的距离值传播机制实现二维轮廓特征向三维距离特征的均匀转化,再采用服饰网格拉伸策略和基于相对位置的距离值衰减机制进行场插值计算,从而将服饰网格点平滑地覆盖至简化距离场区域,最终得到均匀变化的高质量服饰网格模型。所提出的方法有效降低了草绘建模场传播方法中场结构计算的复杂度,并应用于草绘服饰建模中,在保证建模质量的前提下增强了服饰建模的实时性。(2)提出了一种基于双层骨架截面模板的特征映射方法。该方法根据人体骨架结构特性定义了人体骨架与轮廓结合的双层人体模板描述,并利用交互标记分割和骨架截面采样实现了三维人体网格模型的层次截面模板提取；进而采用人体生理特征的距离描述子及草绘图形检索方法从模板库中检索出与用户绘制相似的人体模板。所提出的方法不仅将模板数据来源拓展为通用三维网格模型而增强了建模方法的可扩展性,而且利用草绘图形检索方法实现了用户意图驱动的模板构造,并应用于草绘人体建模中,增强了建模方法对用户绘制的适应性。(3)提出了一种基于条件随机场的特征映射方法。该方法通过建立匹配区域内笔画与特征线间的多特征条件随机场匹配模型,并结合形状相似性与模型投影梯度计算笔画与特征线间的匹配关系,进而通过定义拓扑与形状结合的模型特征线度量机制,采用迭代优化方式进行匹配区域的迁移和最佳特征线位置的逐步逼近,最终提取全局最优模型特征线。所提出方法的笔画与特征线匹配结果综合体现了用户绘制意图与模型几何特征,初步解决了复杂草图难以引入草绘建模模型形变方法的问题,并应用于草绘人体建模中,拓展了模型形变方法的应用范围。