三角网格模型是CAD/CAM系统中一种重要的自由曲面离散逼近表示形式,因其快速灵活、拓扑适应能力强等优点,而被广泛应用于逆向工程、快速原型、数控加工等与制造业密切相关的工业领域。三角网格模型中的顶点法矢信息作为针对三角网格曲面进行偏置、重构、拼接等处理过程的基本数据,常将其作为已知前提,顶点法矢估算精度将直接影响上述处理结果的准确性。因此,提高三角网格模型顶点法矢估算精度显得尤为必要。本文围绕三角网格模型顶点法矢量的估算精度展开研究,旨在为网格顶点提供更加精确可靠的顶点法矢估算信息,这对三角网格模型在逆向工程、快速原型制造、数控加工等工业领域中的应用具有重要意义。论文主要完成了以下工作:(1)论文研究了STL文件结构及相关逻辑规则,分析了STL文件常见的错误类型及解决办法。在初步重构STL网格模型拓扑关系的基础上,建立一种基于网格顶点与其一阶邻域三角形间的拓扑关系重建方法,提升了顶点邻域三角形信息搜索能力及网格顶点法矢估算效率。(2)在基于顶点与其一阶邻域三角形间的拓扑关系基础上,提出一种快速提取三角网格曲面边界顶点的算法。(3)针对当前网格顶点法矢估算方法存在的不足,提出一种新的三角网格模型顶点法矢估算方法,采用以三角网格顶点一阶邻域三角形的形状因子与顶点到三角形质心距进行综合加权的方法。以球面、椭球面和抛物面为研究对象,对网格顶点法矢估算精度进行分析,实例计算和误差分析表明,采用本文方法估算网格顶点法矢,具有更高精度和更好稳定性。(4)研究了网格顶点法矢在曲面偏置中的应用,论述了基于顶点偏置法中出现的刀位干涉现象以及介绍了针对刀位干涉进行判断和修正的方法。以半球面和直纹面三角网格模型为研究对象,采用顶点偏置法对两类曲面进行等距偏置,用以研究顶点法矢在曲面偏置中的应用。实例分析和比较证明了本论文提出的顶点法矢估算方法在计算精度、计算稳定性等方面呈现的优越性,以及在实际工程应用中所体现的实用价值。