本文以研究、开发可用于嵌体、冠、桥等各种修复体设计与制作的商品化临床椅旁型义齿CAD/CAM系统为总体目标,系统研究了标准牙特征建模、基于特征的牙冠设计、基于特征的冠桥设计和冠桥优化设计等问题。论文取得以下研究成果。作为义齿CAD/CAM的基础,从牙齿形态解剖特征和CAD技术的双重特点出发,提炼出用于计算机建模所需要的牙齿表面特征,并提出基于特征的标准牙模型及其建构技术。首先根据牙齿形态特征,确定标准牙建模所需的坐标系统。然后以此为基础,针对不同形态的牙齿特征,分别采用“特征点”、“特征曲线”和“特征曲面域”建立了特征本身的拓扑结构。最后将建构特征通过Nurbs曲面进行拓扑连接,从而获得完整的标准牙模型。上述建模方法可保证在义齿设计时,通过调整特征点、特征曲线、特征曲面域来改变牙齿模型的特征形态,并保持牙齿模型本身拓扑结构不变。以简化义齿设计过程,提高义齿设计准确性为目的,提出了基于特征的牙冠设计方法。该方法以患者牙原始信息为基础,根据邻牙、对颌牙原始特征,运用B样条曲线模型建立了四条整体特征曲线和两条特征曲线,并以此作为义齿整体和面形态的约束条件,根据具体病例,改变标准牙模型的特征参数,从而完成义齿牙冠设计。最后通过实验验证了该方法的正确性。系统研究了基于特征的固定桥设计方法。首先根据缺失牙邻牙信息设计固位体的形态,然后应用基于特征的牙冠设计方法设计桥体形态,最后对固位体与桥体模型接触区实施圆弧过渡处理。研究结果表明,采用该方法生成的连接体不仅满足临床对连接体形态、位置的要求,并且增强了固位体的支撑作用。应用有限元分析方法,系统研究了连接体几何参数对固定桥机械性能的影响。研究结果表明,连接体的最佳几何结构是在满足许用应力条件下,接触面积为稳定应力、稳定位移下的临界值,而过渡圆弧半径则选择为0.8mm到1.00mm。