当前机械类产品设计采用三维CAD模型进行描述,多数新产品设计是基于现有实例进行,某些现有实例为二维工程图或产品实物,产品实物通过三维扫描的方法可以获取其点云数据。若能基于产品实物或二维工程图实现产品三维CAD模型的快速建立,将大幅的提高产品的设计效率。本文拟针对三维点云数据或二维工程图研究一种工程曲面快速重建技术,主要研究内容如下:根据B样条曲线和B样条曲面的理论知识,基于样条能量理论,改进了 B样条的函数,编写了 B样条反算和拟合的算法,为三维CAD模型的重构提供了算法基础。针对原始数据,即扫描出的点云数据和工程设计中的二维CAD图纸,设计了不同的数据处理方法。对于点云数据,采用密度聚类法进行噪声点的剔除,提出了一种综合了自适应最小距离法和基于八叉树的非均匀网格法而得的点云数据预处理算法,用于剔除曲率变化小处的部分数据点。通过以上两个过程,剔除了对重构有负面影响的噪声点和对重构效果影响较小的臃肿点,保证重构的质量和效率。对于二维工程图,利用DWGDirectX插件对dwg图纸进行信息提取和分析,用元素包围盒的方式将信息进行区域划分,根据工程图的特点,将工程图中信息的类别与划分的区域一一对应,实现根据图纸中信息的包围盒所在位置坐标可判断其信息类别的目的,建立语义识别数据库。不同的图纸因其特征不同可建立不同的语义识别数据库。通过对比语义识别数据库中内容,实现通过程序导入二维工程图,判断工程图的种类和提取数据信息的目的。设计了数据点精简的优化算法,在保证拟合精度的情况下,在拟合过程中精简数据点,减少参与模型曲线曲面拟合的数据点数量,提高拟合效率,并通过实验数据验证精简算法可以有效的提高拟合的效率。基于以上研究内容,本文利用C++语言在VS2010平台上开发了一套程序,实现了通过点云数据和二维工程图转换为三维模型曲面的功能。