分形几何被称为“大自然的几何学”,诞生于20世纪70年代,主要用来刻画不光滑、不规则的几何形体。分形形态广泛存在于自然界。目前分形已经涉及到数学、物理、化学、材料科学、生物与医学、地质和地理学、地震和天文学以及计算机科学等领域。随着分形理论的发展,分形造型越来越受到人们的重视,计算机分形造型已经成为计算机图形学领域重要的研究课题之一。本文研究的是基于图形重写的分形造型系统。论文首先回顾了分形理论的诞生,论述了分形理论与计算机图形学相互促进发展的关系,之后介绍了基本的分形理论,包括自相似性和自仿射性、无标度性、分维的概念、分形的基本特征,并深入研究了L系统和迭代函数系统。最后参照已有的分形造型系统的优点,包括形式语言表达、直观的图形替换生成过程等,设计了基于图形重写的分形造型系统。根据图形替换图形的原则,给出了基于符号描述的图形重写系统的定义,并根据符号系统的文法复杂度和从应用的角度考虑,对图形替换系统进行了分类,对实现图形替换图形的多种可能性进行了探讨。其中,重点分析了上下文无关的图形替换系统的常见结构、处理方法,详细论述了图形重写系统与迭代函数系统和L系统的关系。图形重写系统与迭代函数系统相比,不要求变换的压缩性质,对再归的控制更加简单,支持非线性和无限制替换关系；与L系统的最大区别是使用自定义符号文法替代确定文法描述,使得替换过程不再限于两点控制格式及相关的几何处理过程,支持任意仿射变换和特定的非线性变换,支持基本图形集和造型方法。结果表明图形重写系统是比L系统和迭代函数系统更简单,造型能力更强,构图过程更为直观的分形建模系统。