古文物是一个国家和民族在一个特定时期的政治、经济、文化的体现，然而由于自然环境和人类的活动影响，许多历史文物正逐渐遭受破坏或消失。利用新技术手段进行文物原貌永久保留、文物修复等工作已经成为全球性热点研究问题。由于数据获取设备和计算机技术的发展，为文物的保护工作开创了一个全新的局面。文物的保护工作也有了全新的进展，文物保护工作不仅要实现文物原貌三维信息永久保留，并将三维场景虚拟展示在人们面前，更要为文物的修复提供科学的数据。一些文物结构非常复杂，表面呈不规则形状，传统测量方法无法得到全面而详细的文物三维几何信息，而且自动化程度不高，在快速获得高精度的文物表面数据方面显得不足。近年来不断发展和成熟的三维激光扫描技术，给文物保护工作提供了新的研究思路。通过三维扫描手段，获得文物几何和纹理等信息数据，再通过成熟的数据处理软件，重构文物三维模型。在文物修复中经常需要估算修复材料的用量，以文物三维模型为基础，通过计算不规则表面文物模型的体积、表面积以及缺损面积，为文物的修复提供重要的数据支持。为了能对文物模型的轮廓特征直观详细地了解，可用平面对文物模型剖切，提取剖面轮廓线，剖面轮廓线能够为文物研究者分析文物的轮廓特征提供依据。本文的主要研究内容有：1.根据三角网格中边界边的性质进行边界的提取，为了区分孔洞边界和非封闭模型的外边界，给出通过判断法向量方向来区分这两类边界的方法，实现了三维孔洞面积的计算。2.改进了利用有符号四面体体积法计算网格模型的体积的算法，实现了不规则表面文物模型的体积的精确计算。实现了模型的表面积计算。3.提取模型的剖面轮廓线。对模型的剖切算法进行了改进，预先将三角形在剖切方向上分组，判断剖切平面和模型中的三角形的位置关系，计算交点，并将交线按拓扑关系进行排序等，从而提取封闭的剖面轮廓线。4.开发了三维模型可视化量算系统。利用OpenGL的拾取模式，用鼠标在模型上任选感兴趣区域，计算选定区域的面积，查询模型上任意点的三维坐标，计算模型上任意两点之间的距离。从而实现三维信息的提取。在三维模型的基础上，计算文物三维几何信息的方式，可以间接而且无损的获取文物模型的孔洞边界、体积、面积、剖面特征等几何信息，以及直接在模型上选定区域并计算被选定区域的面积，查询任意点的坐标信息等，这些重要的几何信息数据，能够为文物的修复提供科学的数据。