蒙特卡罗(Monte Carlo，简称蒙卡或MC)粒子输运计算自动建模系统MCAM(Monte-Carlo particle transport simulation Automatic Modeling system)实现了CAD模型和蒙卡计算模型的自动双向转换。但是对于几何形状复杂的装置来说，其CAD模型多由样条曲面构成。由于CAD系统和蒙卡计算程序中曲面定义方法的差别，MCAM早期版本无法处理CAD模型中的样条曲面，因此只能对模型做大规模的简化和近似，从而引起计算结果的精确度降低。包含样条曲面的复杂装置的蒙卡建模问题已成为MCAM发展的瓶颈问题。　　 本文深入研究了CAD系统中样条曲面的表示理论以及曲面造型方法，结合蒙卡计算程序中曲面的定义，对CAD模型中的样条曲面进行了系统的分类和研究，根据其几何特点提出了不同的处理原则和方法，分别发展了样条曲面逼近算法、样条曲面拟合算法以及扫描样条曲面拟合算法，首次实现了使用蒙卡计算程序定义的一次、二次和四次曲面对CAD模型中的复杂样条曲面进行精确的模拟。在此基础上，基于MCAM平台发展了样条曲面处理功能，对CAD模型中的样条曲面进行处理，并采用典型的测试模型对相关算法和功能进行了严格的测试和校验，对其中的精度和误差问题进行了比较和分析。　　 此外，应用于大型仿星器型聚变堆模型-FFHR(Force Free Helical Reactor)作为综合测试模型，对其CAD模型中包含的大量复杂的样条曲面进行处理，首次建立了FFHR完整而精确的蒙卡计算模型，实现了精确的物理计算和分析。FFHR模型的成功应用证明了本文研究和发展的样条曲面逼近和拟合算法以及样条曲面处理功能的正确性和有效性，解决了MCAM不能处理样条曲面的瓶颈问题。集成了样条曲面处理功能的MCAM可广泛应用于复杂装置的蒙卡建模中，为其精确的计算和分析提供了可靠的软件工具和质量保证。