虚拟切割广泛应用于CAD/CAM、生物医学仿真、计算机图形学和虚拟现实等领域中。对于三角面模型的虚拟切割实现简单,效果逼真,实时性较强,应用方便。本文分别对三维面模型的切割、封面以及拼接的算法做了研究和程序实现,并对仿真结果进行了分析。本文主要在传统的Sutherland-Hodgman多边形裁剪算法的基础上,引入顶点移动算法进行切割,该算法在虚拟切割过程中,确保顶点数量的增加量达到最少,因而,运行效率高,实时性好,且无畸形三角面片生成。但由于顶点移动法可能会造成面模型发生形变,因此提出利用网格细分的思想,对切割模型在切割处首先进行网格细分,再采用顶点移动法,从而保证模型的真实性。切割后的面模型会产生“中空”现象,为逼真仿真效果,需要对其进行封面操作。切割交点形成一个多边形区域,对于凸多边形可以利用逐点插入法很快解决三角化问题,但对于凹多边形和内部包含有孔洞的多边形处理起来较为复杂。本文提出去除算法,即对所有的点按照整体剖分然后去除其中的孔洞部分。算法通用性较强,不仅可以处理凹凸多边形,且可以很好的解决孔洞问题。在实际应用中,如虚拟手术中会出现模型拼接操作,本文也对相关拼接算法做了初步研究,提出了两种解决网格拼接的思想——增点拼接和不增点拼接。对增点拼接进行了实现。本课题以VC++6.0和OpenGL为开发工具对上述算法进行了验证,在开发过程中自始至终贯彻了面向对象的编程思想。以虚拟手术中的三维面模型为数据来源,因为其具有面片数量多、几何结构复杂等特点,所以具有一定代表性。程序结果证明,本文提出的移动顶点算法、去除封面算法以及网格拼接算法,切实可行,达到了仿真效果,具有一定的实际应用价值。最后总结了全文的工作,并指出了存在的不足和今后的研究方向。