曲率线作为曲面造型应用中经常被涉及到的一种曲线,其分布情况和曲面的光顺程度有着密切的联系。曲面表面的曲率线能够反映曲面的变化势态,因此,在曲面造型的实际应用中通常会限定曲面的曲率线形状尽量光滑、分布尽量均匀。而现有的曲面造型方法中缺少能够对曲面表面的曲率线进行直接调控的有效方法。本文面向B样条曲面,提出一种以目标曲率线或曲率线网为约束的曲面形状优化方法。通过该方法能够对B样条曲面的曲率线进行优化、调整,使B样条曲面拥有用户期望的曲率线分布或拥有规整的曲率线网。该方法的实现为依赖曲面的曲率线分布的几何建模应用提供了一种新手段。曲率线约束的B样条曲面优化方法以用户期望的目标曲率线走向为优化目标,根据曲率线的几何约束构造极小化目标函数,并借助L-BFGS数值优化算法对极小化目标函数进行优化,使目标曲率线不断接近曲面的曲率线。基于该方法,本文给出了两种具体的应用情景:曲率线驱动的B样条曲面编辑和基于曲率线网的曲面建模。在曲率线驱动的B样条曲面编辑方法中,通常以曲面上的光滑曲线作为目标曲率线,以单个曲面的控制点作为优化变量,对曲面进行优化。该方法可使曲面的曲率线分布更加均匀、使曲面形状更加光滑。在基于曲率线网的曲面建模中,首先提取模型中曲面边缘构成的曲线网作为目标曲率线,然后以曲面模型中所有控制点作为优化变量,对曲面进行优化。该方法可使曲面模型具有规整的曲率线网。基于以上的理论研究,本文设计、实现了基于曲率线网的曲面建模系统,给出其应用于车体曲面优化和建筑曲面建模的实例,并分别利用高光线模型和基于颜色的可视化评估方法对应用实例的结果进行详细的对比和分析,证明了系统功能的有效性。