目前主流的三维建模系统操作复杂、建模周期长、难以实现与人们的自然交互,基于手绘(Sketch)的三维建模方法研究成为人们关注的重点,具有重要的学术价值和广阔的应用前景。目前国外开展了一些手绘建模的研究,国内的相关研究相对还比较少。论文针对基于手绘的工程建模和自由形体建模关键技术中存在的手绘笔画的自动化解释问题,开展基于手绘的三维建模方法研究。论文主要工作和特色如下:1.针对用户手绘输入的随意性引起的输入数据的模糊性和不规整性等问题,提出了一种手绘笔画预处理和解释方法,该方法从用户输入笔画得到包含确定信息的子笔画和规整的点序列,分别便于后续工作中对手绘笔画进行图元识别和生成网格均匀、光滑且密度可控的三维网格模型。2.针对用户输入笔画向工程模型的自动化解释等问题,提出了一种基于手绘的工程建模方法,该方法从用户手绘输入中提取相应的参数信息,得到符合用户输入意图的自动化工程模型解释。实验结果表明,本方法弥补了主流三维建模系统中需要指定精确的参数信息才能绘制模型的不足。3.提出了一种基于手绘的特定自由形体建模方法,该方法以使用曲线拟合手段得到的拟合笔画作为输入,通过引入内点提升法、旋转法和扫掠法等三维网格模型构造方法,并依据拟合笔画和特定形体的先验知识生成特定自由形体的三维网格模型,然后通过OpenGL搭建的图形显示平台对生成的三维网格模型进行光照渲染和纹理贴图,生成富有真实感的自由形体。实验结果表明,本方法实现了对用户输入草图的自动化解释,并简化了三维建模操作。