网格变形技术是数字几何处理研究的核心技术之一，其应用方面主要包括三维数字媒体、影视娱乐、文化教育、网络休闲等。网格变形主要是研究三维虚拟物体的表面编辑、姿态变化、动画序列控制方面的技术，对象包括模型表面及模型包围的三维空间。采用的技术主要有细节表示、变形驱动、数学模型求解等。本文在前入网格变形技术的基础上，分析比较了各种技术的优缺点，指出当前网格变形技术中的研究热点，并提出细节保持、变形驱动两个方面的技术改进。本文的主要内容和技术创新点表现为以下四个方面的工作：　　 1.探讨了三维模型的细节表示方法，提出了基于曲率法向算子矢量场的细节特征保持的变形方案。曲率在微分几何上有其明确的数学意义，是曲面内在的几何属性。通过对模型表面Dirichlet能量函数进行分析，发现了平均曲率与Dirichlet的内在关联，即平均曲率是DiriChlet能量意义下的局部细节度量。同时提出曲率参数定义，得到了线性旋转不变的曲率细节表示方法。并考察了曲率方法在网格重建、姿态编辑、细节克隆、重网格化中的应用，验证了其对模型局部特征的保持效果。　　 2.针对传统关节动画不能对细节进行保持的缺点，提出了改进的细节保持关节变形。借鉴[Igarashi2005]中以三角形边矢量为特征保持的思想，引入模型边矢量及曲率细节作为变形中保持的细节特征，改进了传统算法。　　 3.提出了基于样条的三维网格编辑方法。据我们所知，应用样条方法到三角网格编辑中的研究很少，主要是由于这两种方法对模型的表达方式有很大不同，一个是采用连续的样条曲面参数化描述，一个是采用离散的三角网格。本文采用样条曲面作为控制曲面在变形中对三角网格进行驱动，同时保持三角网格顶点在样条上对应点的局部坐标不变，并采用Laplacian算子方法保持细节。基于样条的方法操作简单方便，是网格编辑很有发展的方向之一。　　 4.提出了大规模外存地表模型的实时绘制技术，分别在分块多分辨率地表数据存储、分块LOD绘制、多线程I/O调度三个方面对原内存算法[Lindstrom2002]进行改进。在不牺牲视觉效果的情况下，加快了绘制速度，达到了实时效果。