恰当的曲面重构方法对提高反求工程的质量致关重要,是反求工程领域的重要研究课题。常用的曲面重构技术一般只能处理拓扑结构简单的曲面,对于复杂曲面,很难处理曲面片间的拼接,使相邻曲面片保持连续。具有任意拓扑性的细分曲面重构恰好弥补了这一不足,能够自动保证模型整体连续性,无须拼接,因此比较适合复杂曲面的重构。论文对细分方法、网格简化和优化、重网格化、曲面重构、重构结果分析、重构系统开发等问题进行了系统深入研究,主要内容包括:(1)针对Loop细分模式在细分的过程中,不能保持模型特征,并且网格数量以4倍速度增长的缺点,提出了一种能有效保持特征的自适应Loop细分方法。(2)为了保持简化网格的特征和三角形的优良形状,提出了一种改进的基于三角形折叠的网格简化算法。将优化算法嵌入到简化过程,进行迭代简化。实验结果表明网格经过迭代简化优化后能得到数量较少,质量较好的简化网格。(3)研究了基于收缩包围法的细分重网格化方法。采用吸引力和松弛力迭代调整网格位置来进行重网格化,把基网格细分后的网格顶点到与其在初始网格上的最近点的方向作为吸引力的方向,以两点的距离作为吸引力的大小;把Laplacian平滑算子的切向分量作为松弛力。(4)对最小二乘拟合法和迭代拟合法进行了对比研究,选择迭代拟合方法用于细分曲面重构。并采用颜色插值技术把重构误差结果以直观形象的方式显示出来。(5)设计并开发了细分曲面重构CAD系统,在系统中,实现了提出和改进的各种算法。系统具有点云文件、STL文件两种标准文件接口,可方便地实现与现有商品化CAD/CAM系统的集成。