CAD/CAM技术在口腔修复设计与制造过程中的广泛应用，引发了新时期的“口腔修复学技术革命”，预备体的设计是整个口腔修复中的一个关键问题。本文结合口腔临床医学应用研究，以口腔牙体的CT数据与光学扫描数据为研究对象，系统地研究了多源数据融合与多材质建模的相关理论、方法及关键技术。本文主要研究内容和成果如下：（1）研究了多源数据的位置匹配方法。首先对CT扫描与光学扫描采集到的数据进行三维模型重建，分析对应模型数据特征与精度；其次采用基于启发式搜索策略的龈缘线提取算法对光学扫描模型进行融合曲面裁剪提取；最后提出了基于交互拾取的初始配准算法与ICP算法精确匹配结合的配准方案。（2）研究了基于迭代变形的多源数据融合技术。提出了基于拉普拉斯变形融合的算法，首先提取网格内的显著特征点作为变形约束点；其次针对预备体模型特点提出了迭代变形与权重系数设计方法，保证变形后网格自然平缓；最后以磨牙、尖牙、切牙等三类代表性的牙齿模型为试验对象，分析算法的融合效率及融合精度。（3）研究两种多材质建模方法。提出了基于AFT的Delaunay体数据构建算法将模型由面数据转化为体数据；对比几何空间的概念建立了材料空间的数学模型；针对模型特点提出了基于距离场与基于材质分层面的多材质建模方法。基于上述的理论和算法，以VC++2008和OpenGL图形库作为软件开发平台，开发了位置配准、多源融合和多材质建模三个程序模块，最后通过一系列试验验证了方法的有效性及实用性。