为充分利用工业CT技术在逆向工程领域的应用优势,本文开发了一个以基于工业CT断层图像的三维网格模型重建和优化软件系统——3DRCS(3D Re-Construction System)软件系统。该系统可由CT图像系列重建出产品三维网格模型。为使网格模型满足各种后续应用,本文还为软件系统添加了端面修复、网格平滑、网格简化等优化功能,这些功能模块衔接有序。首先,介绍了本文的总体思路及软件的主要功能模块。针对主要研究对象——三维网格模型中的复杂拓扑关系,本文为各几何元素建立了相应的元素类,并引入链式Hash表作为管理各元素类的数据结构。拓扑关系的剖析和数据结构的建立,为后续的重建和优化打下基础。然后,本文研究了基于工业CT断层图像的三维重建方法。针对MC(Marching Cubes)与MT(Marching Terahedra)重建方法的不同特点,将两种重建方法运用于软件系统,以满足各种重建要求。为保证模型的封闭和完整,本文通过添加体元来保证重建出来的模型上下端面封闭,通过引入复杂多边形Delaunay三角剖分方法来填充被分割过模型的端面。为消除网格模型表面的凹凸不平,本文汲取顶点预测平滑、拉普拉斯平滑和曲率平滑方法的特点,引入了一种新的特征保持网格平滑算法。该方法在保持模型特征的前提下,有效地提高模型表面的光顺度,而且平滑处理后的网格规则性良好。为便于模型的显示、传输和处理,需要对模型数据进行简化。本文引入了一种基于顶点预测的网格简化方法。该方法充分利用顶点预测方法的特征保护特点,并引人了角度误差控制方法,使网格简化能够尽可能不破坏模型的特征和光顺度。最后,本文提出和引入的算法都在所开发的3DRCS软件系统中得到实现。为实现模型的实时显示和提高软件的实用性,软件系统还提供了平移、旋转、缩放、剖视等显示与交互操作功能。