曲面重建是逆向工程中的关键技术,在许多领域都有重要应用。曲面重建的质量与测量数据、数据预处理、曲面拟合方法及光顺处理等许多因素有关。本文对基于三角网格模型的高质量工程曲面重建及曲面光顺性分析的相关问题进行了研究,主要内容包括:(1)在对现有几种常用的三角网格模型光顺算法进行分析比较的基础上,结合图像处理中的Kuwahara滤波以及双边滤波思想,提出了基于法矢修正的三角网格模型光顺算法。该算法既能使模型达到理想的光顺效果,又保持了其形状与特征,甚至能够调整不理想特征。算法中用模型光顺前后的近似间隙体积来表示模型变形的大小,在某种程度上可以直观地表现光顺算法能否有效地保持原模型形状。(2)针对现有双三次B样条曲面重建方法中存在的曲面片之间难以达到C2连续的问题,提出了一种混合处理方法,使相邻曲面片在边界及交汇点处达到C2连续,从而整张B样条曲面是处处C2连续的。(3)对曲面光顺技术进行了研究,提出了一种改进的双三次B样条曲面光顺方法。该方法具有局部性,且在光顺过程中对曲面形状波动进行有效控制,限制曲面产生较大的变形。另外,对曲面光顺性检查的高光线方法进行了改进,用光片模型取代光柱模型,解决了现有高光线方法存在的检查结果与基准光线相关的问题。(4)给出了曲面重建过程中重要的数据结构和算法流程,并在ACIS平台上采用VC++6.0加以实现。本文算法均有实例验证其效果。