细分方法是一种新的离散造型技术,它通过将特定的细分规则应用到给定的初始控制网格上来生成模型曲面。与NURBS曲面以及贝齐尔张量积曲面这些目前较流行的曲面造型方法相比,细分曲面具有明显的优点,它不仅能够表示任意的复杂拓扑结构,而且在曲面拼接时不会产生上述参数曲面很难处理的连通性问题。在诸多的细分方法中,Catmull-Clark细分曲面是双三次均匀B样条曲面的推广,具有易于与NURBS曲面融合的特点。本文正是以Catmull-Clark细分曲面为切入点,对细分曲面的尖锐及半尖锐特征,以及自适应细分方法进行研究,并将自适应细分方法应用到特征造型中,旨在促进细分方法在CAD中的应用。本文的研究内容如下:1.尽管光滑性是自由曲面造型的一个主要追求目标,但是工程实际中也常需要在曲面上产生一些不光滑的特殊效果,本文称它们为尖锐特征。本文介绍了两种尖锐特征造型方法,即基于细分规则修改的造型方法和基于拓扑结构修改的造型方法。2.实际上,所有物体的特征都不会是无限尖锐的,尤其对于机械零件来说,其尖锐边更多的会用圆角过渡,本文称这种类似于圆角的特征为半尖锐特征。本文提出的半尖锐特征生成方法是建立在尖锐特征细分规则的基础上,即先利用尖锐特征细分规则细分若干次,当达到预期的特征效果后,再按照无特征的光顺细分规则细分迭代,这样得到的细分曲面粗看有特征效果,细看是光滑的细分曲面。3.针对多次细分后网格数据量急剧变大而导致计算负担加重,但复杂区域和特征区域的逼近效果可能远不够理想的情况,提出一种基于二面角的自适应细分方法,基本思想是,每次细分前扩大需要自适应细分的区域到该区域的r(r=1,2,3)邻域,这样就使最终生成的光滑曲面上指定区域与利用全局细分生成的曲面完全相同,同时使得细分深度不同的区域光滑过渡。