随着现代测量技术的发展,三维激光扫描技术在古建筑保护,逆向工程等方面有着越来越重要的作用。但是,使用三维激光扫描仪获取点云数据,可以很容易的得到数百万的数据点。这样,在古建保护中,由于好多古建筑场景规模宏大、结构复杂,例如像故宫这样的古代建筑,将会得到数千万的点云数据。要想显示,传输,储存或是查看建筑物的整体点云数据模型或是三角网模型,给现有的计算机技术提出了挑战。同时,很多时候,这么大量的点云数据模型给古建的保护,管理以及三维几何模型重建并对其进行形态分析等也带来了很多不便之处。因此如果通过区域分割,将平面信息提取出来,将处于同一平面的三角网格模型用平面片来表达,这会带来数据量上的很大压缩。同时通过区域分割提取出轮廓线,并对线结构进行保存,大大减少了数据量。该技术在逆向工程,文物保护和存档等方面有着重要的作用。本文首先通过网格化建立点云之间的拓扑关系,并在每一个网格内,利用距离和角度阈值对点云数据进行精简。其目的是在不改变点云数据特征的同时,提高后续点云数据处理的效率。对预处理后的数据重新进行网格划分,本文采用两种方法实现了点云的分割,即:在I·Stamos和P·K·Allen 2000年提出的算法思想的基础上,实现对平面点云的分割;利用坐标转换法,求解点云的法矢、曲率等微分几何信息,实现基于曲率、法矢等多变量的点云分割。并对分割后的数据进行分片保存。再对保存后的点云通过八叉树网格化的方法,提取边界点,利用八叉树索引的方法建立边界点云的索引号,将索引数组的点元素和个数传给DirectX绘图函数,实现点云数据边界线提取。并利用逐点前进法实现特征点的提取以及边界线的光顺。实验系统基于WindowsXP操作系统,采用高级开发语言C#、DirectX三维图形工具包进行程序设计和开发。并用Leica HDS系列三维激光扫描仪HDS4500和HDS3000扫描得到的数据为实验数据,通过多种方法解决点云数据在三维环境下的显示、几何变换等问题。在实验系统的三维操作和显示环境中,进行了点云数据的网格化,精简,分割,轮廓线提取和数据的保存,证明了算法的可行性和实验系统的实用性。