目前主流的CAD软件都是基于参数化或变量化的特征造型系统,而在特征造型系统中特征修改后的有效性维护是特征造型的关键性问题,几何约束求解技术是最重要的技术之一。本文在Microsoft Visual Studio 2008 .NET软件开发环境下,通过采用OpenGL作为3D图形的API,对CAD软件的交互式操作实现,特征有效性维护,约束求解策略及方法进行了研究。良好的用户接口可以大大缩短人们与计算机之间的距离,使得计算机易学、易理解,方便了用户,提高了工作效率,减少了使用计算机的出错率。本文在OpenGL的选择和反馈的渲染模式下,对图形拾取操作进行研究,并提出一种在事件驱动的交互方式下利用委托解决交互操作的方法。由于使用了委托可动态的订阅和取消事件,从而提高了交换操作类或接口设计的灵活性。特征维护是特征编辑过程中的难点,本文通过使用操作命令的堆栈,实现特征的修改,然后验证特征有效性,进行特征重建。由于只需计算受影响部分的特征参数,不必从头开始计算,提高了系统求解的性能。几何造型技术,关系模型设计最终结果的正确显示。本文采用OpenGL作为特征造型系统的API,对非凸多边形、曲面和拉伸特征的几何建模方法进行了研究。不但简化了几何造型的设计,而且可通过对光照和表面材料设置生成具有真实感的图像。几何约束求解方法的好坏关系到特征造型的绘图速度,直接影响到系统的性能。本文首先采取利用基于自由度的几何约束无向图,减小几何约束联立方程的个数,然后利用自适应和声搜索算法进行约束求解的策略。由于自适应和声搜索算法,有算法设计简单,收敛迅速等优点,提高了特征造型系统的性能。