随着三维硬件和软件技术的发展，三维模型广泛应用于CAD/CAM、机械加工、影视娱乐、计算机动画等各个领域。基于三维模型的各项研究工作越来越受到重视。本文从三维模型的特征提取、模型分割及骨架化三个方面出发，对三维模型相关处理算法做出初步探索。由于目前三维模型代表性表示方法包括实体表示与面片表示两类，本文针对这两类表示，分别给出基于实体表示的特征提取算法和基于面片表示的三维模型分割与骨架化算法，并给出相应实验与讨论。　　 实体表示的三维模型广泛应用于CAD/CAM等工程领域。对实体表示的三维模型而言，其主要问题之一是提取与识别其中的各类特征。融合语义描述的特征提取与识别是CAD与CAPP以及CAM之间的智能化接口，对实现CAD/CAPP/CAM集成具有重要意义。特征识别的主要难点在于复杂相交特征识别，相关研究至今仍较少。本文给出一种基于图的三维实体模型相交特征识别算法。该方法首先以属性连接图(AAG)表示简单特征的拓扑结构、以几何约束图(GRRG)描述简单特征组成面的几何约束关系；然后在子图匹配基础上，先识别出实体模型中拓扑结构未发生改变的简单特征，修补后移出实体模型，再通过添加镜面操作进一步识别拓扑结构发生改变的简单特征。在此基础上，将相交特征表示为一组相连的简单特征实体，从而可实现实体模型中复杂相交特征的快速、准确识别。　　 针对另一类使用更为广泛的面片表示三维模型，本文着重探讨其三维分割与骨架化算法。其中，三维模型分割相关研究已经成为几何建模、形状比较等研究和应用中的关键技术之一，在分割算法研究基础上有助于进一步探索模型参数化、纹理映射、形状匹配、三维变形、多分辨率建模、模型压缩等各类算法。本文在总结现有各类模型分割算法基础上，给出一种基于能量扩散的三维面片模型分割算法。该算法首先计算模型中每个三角面片的初始权重值，该权重值统计能量从该三角面片向周围区域扩散到的三角面片数目，区域越光滑，能量传播得越远，权重值越大；在面片权重值计算基础上，采用K-means算法对模型中三角面片聚类，并采用层次式分割，得到模型多分辨率分割结果。实验证明本算法时间复杂度低，分割效果较好。　　 与三维分割类似，三维模型骨架化算法也是近期的研究热点之一。由于三维模型骨架化可保留模型的拓扑和几何特征，因而在模型表示、检索等领域具有重要作用。本文在三维模型分割结果基础上，进一步给出三维模型骨架化算法。