在计算机图形/图像学领域,常常使用样本纹理对几何模型表面进行细节化描述。模型表面纹理合成是进行复杂场景数字建模最为常用的技术。模型表面纹理合成也称为曲面纹理合成,即在几何模型表面上合成纹理。使用模型表面纹理合成技术可以增强几何模型表面的真实感,提升模型表面细节化描述,同时也可以提升建模效率简化建模过程。围绕课题外观相似性特征与纹理合成技术的若干热点问题,本文通过分析样本纹理的内在结构特征,对模型表面纹理合成技术等方面开展了相应的研究工作,并使相关算法得以实现。本论文的主要工作内容包括:1.提出了一种基于基元分布的模型表面纹理合成的方法,通过参照样本纹理的基元分布,能够在模型表面生成与样本纹理的基元分布具有一定相似外观的新的基元分布,以实现在模型表面直接进行纹理合成的目的。2.研究将一维径向基函数(Radial Basis Function,RBF)插值算法应用在三维模型表面,以生成模型表面矢量场。允许用户在少许模型表面三角面片进行交互标注切方向矢量,而模型表面剩余三角面片上的切方向矢量通过插值算法计算获得。3.提出了局部区域纹理映射算法,该算法应用于定位纹理合成区域,可以保证纹理待合成区域匹配待合成基元,不会出现纹理合成时基元不完整的情况,同时可以根据样本纹理的基元分布自适应的改变纹理映射区域的面积和位置。通过实验对比和对多个关键参数的校验,可以充分证明:本文提出的算法灵活可控,不仅可以自适应的控制合成基元的大小、位置以及方向,以产生高质量的合成结果,而且极大地提高了模型表面纹理合成的速率。最后,本文进行了工作总结,所研究的模型表面纹理合成技术的前景和发展方向进行了未来工作展望。