动画制作，特别是三维动画制作是一项飞速发展的新兴产业，随着三维动画大片的推出及三维网络游戏的风行，使人们充分意识到了动画产业的巨大的市场价值及文化价值，许多国家与地区都将三维动画产业定位为新的经济增长点，我国政府也开始大力扶持和发展本国动画产业，并将相关科研列为国家科技发展计划中的一项重要内容。三维动画的制作技术虽日臻成熟，但在提高动画制作的自动化程度、逼真程度及灵活性方面尚有很大余地，因此与三维动画制作相关的理论与算法成为近年来计算机图形学领域的研究热点，本文对三维动画制作过程中的三个重要问题：三维网格模型编辑、中间帧动画插值及三维网格模型简化进行了研究。 三维多边形网格、NURBS曲面及子分曲面是目前三维动画制作中三种通用的角色建模工具，其中又以三维多边形网格模型最为常用，因此针对三维多边形网格模型，特别是针对由三维扫描设备输出的真实物体的高密度的多边形网格模型，进行参数化、网格模型简化、多分辨率分析、动画与空间变形、光影计算及渲染处理的算法研究成为近年来计算机图形学领域中的热点，这一类问题被统称为数字几何处理(Digital Geometry Processing)问题，近年来，数字几何处理的内容与提法在国内外相关会议与刊物的文献中逐渐被采用与认同。本文所作的研究都是针对动画角色的三维多边形网格模型的，属于数字几何处理范畴。 本文对数字几何处理中的几个重要问题：三维网格模型编辑、网格模型中间帧动画插值及三维网格模型简化进行了研究与探讨。其中，三维网格模型编辑是指对动画角色的三维网格模型进行空间变形、Morphing、融合等操作的算法，是三维关键帧动画及动画特效制作中的重要手段。动画中间帧插值是指实