三维雕刻技术可以在原有模型基础上方便高效地生成具有丰富表面浮雕纹理的复杂模型,从而极大地丰富了三维复杂模型的建模内容,同时也是生成三维复杂模型表面纹理的一种重要方法。本文主要研究基于线画图案的三维模型雕刻方法,其中对于二维输入线画图案,着重研究线条图案和剪纸图案的处理技术。本文主要工作和取得的研究成果如下:1)二维线画图像处理方面,本文主要针对线条图和剪纸图两类图像进行处理,对于线条图,提取线条的中心轴作为雕刻的轮廓线,实现了线条图的简化表示从而降低后续雕刻过程的复杂性;针对剪纸图的特征和结构,首先提出了有利于编辑的层次表示模型,并提供了一个自下而上的层次表示生成算法,然后根据该层次表示提供了复杂图案整体编辑、局部变形和形状规则化三种智能编辑方式,编辑后的形状边界曲线则作为雕刻轮廓线。2)三维雕刻方面,利用得到的二维雕刻轮廓线,首先确定三维模型表面待雕刻区域,然后对雕刻区域进行参数化,借助参数化确定轮廓线离散点的对应三维顶点坐标得到三维离散雕刻点集,并计算待雕刻顶点到三维雕刻线条的距离,根据用户选取的线条宽度和雕刻函数确定顶点的平移距离,对待雕刻顶点沿法向进行平移得到三维雕刻效果。本文研究了基于线画图案来实现三维模型雕刻的新方法,使得雕刻图案的来源更广也更复杂多样,同时在雕刻图案的编辑和转换过程中,降低了用户的交互量以及交互难度,实验结果表明了本文算法可以实现较为复杂图案的雕刻,获得了较好的三维雕刻结果。