通过合理建模，工程与科学计算领域很多物理现象的模拟都可归结为偏微分方程的求解。随着计算机技术和计算方法的发展，复杂的工程问题可以采用离散化的数值计算方法，并借助计算机得到满足工程要求的数值解。多年来，数值模拟技术和应用软件一直被广泛用于结构力学、流体、热传导、电磁场等各个领域。多学科应用模拟的赋能环境(Enabling Environment for Multidisciplinary Application Simulations，EEMAS)是一个面向多学科大规模科学计算的数值模拟集成环境，用于解决结构力学、流体力学、电磁学、气动声学和制造优化等各学科的计算模拟问题。该环境包含了几何建模、几何修复、网格生成、网格分析、数值求解和可视化等一系列功能模块。本文研究和实现了一个基于非结构化网格的交互式几何用户环境。它是EEMAS的子环境，为CAD建模、几何修复与验证、网格生成提供了灵活的图形交互接口和面向非结构化网格的几何处理功能。底层的几何引擎采用了简化的B-Rep数据结构。曲线和曲面分别采用三次样条和双三次样条插值得到。在拓扑结构方面，二维模型由点和曲线构成，三维模型由点、曲线、环和曲面构成。本文设计了上述数据结构，并实现了相应的几何模型创建和几何模型编辑及可视化的GUI环境。网格生成前，需要对几何模型进行修复和验证，以使其拓扑结构和几何形状满足特定的约束条件和分析需求。本文研究了几何模型修复与验证，详细分析了拓扑关系重建和曲面重构方法。曲面重构中，就重构方式而言，分为添加面重构方法和统一生成曲面重构方法；就构造算法而言，分为双三次重构方法和贝塞尔重构方法。本文研究并实现了面向网格生成的交互环境，着重讨论了非结构化网格生成、网格密度控制以及网格质量分析等主题。网格密度控制是网格生成的重要方面。网格生成环境中通过背景网格，以及点源、线源、面源等密度源来实现网格密度控制。文章设计并实现了网格生成及密度控制的图形交互环境。文章最后做了总结并对将来的工作做一下展望。