初始控制网格在一定细分规则下不断递归细分来获得极限曲面称为细分曲面。细分曲面建模方法可以高效的构建具有任意拓扑结构的光滑曲面,在影视、动画和游戏等领域有着广泛的应用。细分曲面既可以看作是连续的光滑曲面,又可以看作是离散的网格曲面。这种特性有利于复杂型体的构建和加工,统一设计模型和加工模型,实现CAD/CAM系统无缝连接。因此,近年来,众多学者对细分曲面数控加工所涉及的相关理论和技术进行了研究,并取得了一定的成效。具有代表性的是通过创建元胞数据结构实现了细分曲面的分片表示,降低了加工模型的存储量并提高了刀具轨迹的计算效率。但是这种方法具有一定的数据冗余问题,进而不能进一步提高细分曲面数控加工性能。细分曲面自适应细分方法是对正常细分方法的改进,不仅能够有效的减少网格数据量,同时还能确保曲面的表示精度。目前没有文献报道基于元胞结构的细分曲面自适应细分算法方面的研究。因此,本文在元胞数据结构实现细分曲面分片表示的基础上,结合自适应细分算法,改进细分曲面面片表示方法,基于四种经典细分曲面自适应细分准则,研究细分曲面元胞自适应细分的实现方法。本文研究内容主要有以下几方面:(1)研究二面角度量准则基本原理;基于元胞结构应用二面角度量准则实现Catmull-Clark细分曲面分片表示的元胞自适应细分;建立实例模型验证元胞自适应细分是否有效地降低了加工模型数据量。(2)研究顶点平坦度度量准则基本原理;基于元胞结构应用顶点平坦度度量准则实现Catmull-Clark细分曲面分片表示的元胞自适应细分;建立实例模型验证元胞自适应细分是否有效地降低了加工模型数据量。(3)研究控制网格顶点与其极限位置间距离度量准则基本原理;基于元胞结构应用控制网格顶点与其极限位置间距离度量准则实现Catmull-Clark细分曲面分片表示的元胞自适应细分;建立实例模型验证元胞自适应细分是否有效地降低了加工模型数据量。(4)研究网格面片与其极限曲面间距离度量准则基本原理;基于元胞结构应用网格面片与其极限曲面间距离度量准则实现Catmull-Clark细分曲面分片表示的元胞自适应细分;建立实例模型验证元胞自适应细分是否有效地降低了加工模型数据量。算法测试与分析表明本文方法可以实现Catmull-Clark细分曲面元胞自适应细分。根据测试模型数据量的对比所示,细分曲面元胞自适应细分方法可以在一定程度上解决加工模型的数据冗余问题。