具有分支结构的物体是自然界普遍可见的物体之一，由于其几何结构和拓扑结构的复杂性，具有分支结构的物体一直是计算机图形学领域研究的热点和难点之一。传统的建模和可视化方法主要集中在用参数曲面和隐式曲面两种，前者注重快速的全局绘制，忽略了分支处的细节；后者虽然能很好地表现分支结构的局部细节，却不易快速绘制。 本文针对分支结构建模和可视化进行了全面的研究，在采用隐式曲面的方法作为分支结构建模工具时，提出了对建模的隐式曲面进行点采样的方法，兼顾考虑了分支结构建模过程中的局部细节和快速绘制的两方面问题。本文的主要工作和贡献有： ①针对分支物体结构复杂、具有一定自相似度的特点，提出了一种基于子结构的点采样方法。通过将分支系统分解为一系列具有等级的子结构，继而简化为基本单枝的线性组合，降低了系统结构的复杂度。同时，在底层创建了一个基本单枝的采样点库，通过高层的复制、变换等操作，直接获取整个系统的采样点。该方法通过缩减底层的直接采样目标，避免了对整个分支结构进行采样而产生的速度慢、参数难调等问题，提高了点采样的速度，同时充分利用已采样的子结构，避免对与其相同或者相似的结构进行采样的重复工作，从而进一步提到了点采样算法的效率。 ②利用隐式曲面易融合的特性，对分支区域内的分支粒子提出进行融合操作的方法，分别对椭圆融合、缩减骨架、超椭圆融合等方法进行了实现和深入的分析比较，最后采取了修正的超椭圆融合方法，通过分辩两骨架相交所形成的不同“凹”、“凸”区域，分别对分支粒子采取不同的融合方法，使分支粒子最终可以重新移动到分支之间光滑连接的融合曲面上，同时不引起额外的“膨胀”部分。 ③研究并实现了一个基于子结构的点采样软件，该软件可以根据输入的分支结构的骨架文件，快速获得融合后的整个分支系统的采样点信息并给予显示。 总的说来，本文在针对一类特定(基于骨架、具有等级)的分支结构的建模和点采样工作中做了一些有益的探索。