随着技术进步,CAD/CAM技术在口腔修复诊疗过程中逐渐被广泛应用,使得修复体制作的质量、效率大大提高,正推动着新时期的“牙科技术革命”。口腔修复体造型是口腔CAD/CAM系统的基础核心技术,本文结合口腔临床医学应用实际,以口腔修复体造型技术为研究对象,以修复体造型流程为研究主线,系统研究了口腔修复体造型的相关基础理论、方法及关键技术。本文主要研究内容和成果如下:(1)设计了口腔修复体造型系统软件的总体构架,从系统研发角度,提出了软件系统结构包括:理论层、工具层和应用层三个部分,可以支持各种口腔修复应用需求。(2)提出了基于V-F(点-面)存储结构的AVL顶点聚合算法和基于虚AVL的邻边搜索优化算法。前者巧妙、高效地完成了去除冗余点的工作,将STL数据的存储尺寸压缩为原来的18%～25%;后者完成了数据的半边拓扑重建,使得后续对于边界边搜索、1环邻域搜索显示出较好的优势,实现了三角网格模型的快速拓扑重建。(3)提出了基于细分“薄膜变形包围”的曲面重建算法:首先通过对初始网格采用基于二次误差的网格简化优化算法,快速获得近似的基网格模型;然后采用“细分--吸引--松弛--细分”的算法,在给定精度下,异步、迭代地调整每一个网格顶点的位置,实现了具有细分连通性质的牙齿离散曲面重建。(4)提出了一种在牙齿预备体三角网格模型上实现边缘线自动、自适应提取的算法。在带状特征区域动态计算特征引导线,借助数理统计学相关系数的概念,自适应控制搜索球的直径,通过质心修正方法,快速完成关键特征点的动态搜索,并均匀采样数据点,拟合成边缘线,实现了修复体基牙网格模型边缘线的提取。(5)提出了标准冠数据库整体结构设计方法,采用逻辑层、物理层和管理层分离的三层构架,数据库的物理实现采用XML文档结构。设计了基于ActiveX控件技术的面向角色的三维标准冠模型预览窗口,可以分级隐性管理多角色对应三维标准冠模型预览功能控制使用,实现了口腔修复体造型系统标准冠数据库的建立。