随着社会对计算机图形学的深入研究,对3D模型处理技术的需求不断增加,利用现有模型对3D模型进行编辑,即3D模型的重用已然成为计算机图形学领域的研究重点。同时,计算机硬件正变得愈加成熟,3D扫描技术被广泛应用于各类研究领域中,由此产生了许多3D模型。但在设计方面,快速建模工具的发展却相对滞后,对于模型重用算法的研究相对较少,而对于模型造型的复杂需求,传统建模技术很难发挥其优势。本文针对三维网格模型拼接和融合的技术难点,详细研究了基于三次B样条插值的网格融合和特征网格保形拼接的几何建模技术,主要工作内容如下:(1)深入研究三维模型拼接算法,针对模型融合时拼接边界的适用性,本文提出了三次B样条曲线曲面拼接方法。该方法利用三次B样条的优势,在编辑曲面造型时更加灵活,对于绝大部分模型边界具有普适性,能够无缝光滑地将两个网格模型拼接融合在一起。此外,通过实验说明对于融合区域外的部分,该方法能够较完整的保留源模型的细节特征。(2)对基于拉普拉斯变形的特征网格保形拼接算法进行了优化研究。首先,使用经验模式分解获得不同尺度的表面细节,将源模型特征传输到目标区域,使得本文算法更加灵活,并且可以生成多样化的建模结果。其次,针对所选模型区域特征与目标模型区域特征形状曲率大不相同的情况,使用基于旋转不变量的拉普拉斯网格拼接方法,保持新的模型合成细节与目标表面的整体形状一致。最后,进行了大量实验,实验结果表明:本文方法对模型拼接的结果具有有效性和保形性。(3)综合考虑本文提出的算法和人机交互时的需求,实现了由本文方法得到的三维网格模型拼接系统,以供应用。利用OpenGL图形库,使用C++语言,完成了网格拼接融合、获取目标模型的软件研发工作;通过实例验证,该系统具有交互良好,性能佳的特点。