随着社会的发展及科技的进步,3D造型已成为计算机研究领域中一个热点话题。不论是在机械模型设计还是在媒体动画制作或者是智能制造等相应领域,3D造型均有所应用。3D造型与我们的生活密切相关,通过造型设计人们可以清楚地对事物和实体产生更加深入的了解和认识。造型设计可以将设计师的抽象思维转化为现实的实体模型,并用于医学研究、教育教学、建筑模型等多个相关领域。因此,不管在理论研究还是在实际应用中,3D造型设计都有很大研究价值。如今随着客户需求的不断加大,对模型设计的效率要求越来越高。那么,如何快速基于现实事物构造出精确的3D造型已成为现阶段设计师需要解决的一个重点问题。尽管3D造型有很大的研究价值,但在造型设计过程中存在以下不足:(1)草图绘制是造型设计过程中的必要环节,其绘制方式主要有传统的手绘方式和主流的草绘软件方式。其中,手绘方式存在多次擦除导致草图模糊的情况,而草绘软件中的命令较为复杂,客户在短时间内难以进行应用。(2)在造型设计过程中,随着对造型拟合精度的提高,计算量会随之加大。图像作为一种能够快速捕捉周围事物的媒介或载体,是3D造型设计的重要资源。通过图像可以更加清晰的看出模型轮廓的布局,也可以捕捉几何造型的轮廓。通过对上述造型设计过程中的不足进行分析,本文以图像为着入点展开研究,提出了一种基于图像的3D造型交互设计方法。本文主要做了如下几方面的工作:(1)角点检测。为了确保图像清晰度,对客户所给图像进行去噪处理。在去噪前提下,本文对Harris角点检测算法做了相应改进,并进一步获取图像的特征点。(2)本文提出一种新的草图轮廓生成方法。通过对草图生成方法的分析,以特征点加入权重的方式,用三次Bezier曲线对特征点拟合,在保证误差和精度的情况下降低了时间复杂度,同时提高了工作效率。(3)3D造型曲面重建。基于网格重建的思想,本文对经典的Power Crust曲面重建算法进行剖析。针对其计算量大迭代次数高的情况,本文提出三次Bezier曲面和Delaunay三角划分相结合的方式进行曲面重建。实验证明了本文方法的可行性,最后通过分片策略对造型加以渲染更加满足视觉效果。通过本文提出的一系列的方法能够为设计师节省更多的时间,在造型设计过程中,降低了时间复杂度,提高了效率。