随着数字几何获取技术和制造业的快速发展,逆向工程技术在机械产品开发、艺术品设计等诸多领域都得到了广泛应用。逆向工程技术是一种产品设计技术再现的过程,而三角网格模型作为逆向工程技术过程中最常用的模型,其表面特征线提取和孔洞修补是逆向工程的基础工作,具有重要的研究意义。网格模型拓扑关系重建是特征线提取与网格修补的基础,利用平衡二叉树除去STL文件中的冗余点,采用半边编码的拓扑数据结构完成STL模型重建。针对一般机械零件三角网格模型,提出了一种综合平均曲率与网格边的特征线提取方法,主要分两次提取：首先利用三角面片法矢夹角大小对模型中的尖锐边进行初次提取特征点；然后综合平均曲率与网格边的关系对特征点进行二次提取；最后用两次提取边的顶点作为特征点,进行角点判断后分段拟合成特征线。同时针对含有大量噪声的三角网格模型或艺术模型,采用了高阶曲率导数进行特征点提取,借助曲面拟合函数的系数得到高阶曲率导数,并将一阶曲率导数和二阶曲率导数作为判断条件获取特征点。复杂网格模型分割后会留下孔洞,依据孔洞周围点的信息拟合出孔洞区域曲面,利用波前法对特征多边形进行网格化,并根据拟合曲面调整新增三角形,最后进行合法性检查和网格优化。本文算法已经在Visual C++ 2008与OpenGL开发平台上进行编程实现,在每个算法后面都给出了实例,并与现存算法进行比较,验证了算法的有效性与先进性。