三维数字化牙齿模型被广泛的应用于口腔正畸领域,特别是三维数字化成像在口腔正畸诊断、治疗和疗效预测中发挥的作用。牙齿的好坏会影响一个人的气质和形象,如今不同年龄阶段的人都会存在牙齿方面的疾病或者问题。因此,利用计算机技术辅助诊断牙齿疾病,发展计算机辅助模拟矫正系统,对牙齿矫正具有重要意义。由于目前的牙齿三维模型都是口腔扫描得来的,只有牙冠和牙龈表面部分,缺少牙根部分数据,不利于牙齿模拟仿真。为了帮助医生进行虚拟牙齿矫正,本文通过研究牙冠模型边缘特点,将牙冠模型进行平滑处理,去除边缘噪点,可以更好的进行牙齿三维仿真。并针对如何基于三维牙冠数据模型建立完整的牙齿模型进行了研究,主要研究内容如下:（1）针对三维牙冠模型边缘存在噪点的问题,本文提出了一种基于噪点分类的牙冠边缘平滑处理方法。该方法首先依据牙冠边缘特点,经拟合分析提出将噪点分为边界线中的噪点和拟合曲线中的噪点两种。然后,利用高斯曲率进行噪点识别。最后,使用改进的拉普拉斯算子和最小二乘拟合方法分别对这两种噪点进行去除,输出去噪后的三维牙冠模型。实验结果证明,该方法针对于牙冠边缘的平滑处理效果从噪点去除率、面片填充率、面片删除率三个方面,和传统的拉普拉斯相比,噪点去除率提升了 86.0%,面片填充概率增大约为两倍,删除面片的概率基本一致。和最小二乘拟合方法相比,噪点去除率提升了 75.9%,面片填充率减少22.61%,删除面片也减少22.14%。（2）由于口腔扫描的牙颌三维模型缺少牙根数据,而完整的三维牙齿模型关系到医生排牙、种植、正畸和生物力学分析的结果。因此,本文提出了基于牙冠特征的牙齿根部模拟仿真方法。该方法首先将牙齿根部分为单牙根和多牙根分别进行仿真,将单牙根和多牙根牙齿进行分段,并对每个分段设计不同仿真方案。然后,针对多牙根仿真,根据多牙根的支根空间分布情况和空间曲线交汇特点,提出了一种基于几何特征的多牙根的支根选择方法和一种改进快速交点选择的曲线融合方法。根据牙根的数目进行支根选择,完成牙根模拟仿真。最后,利用机器学习的方法学习真实牙冠模型表面的特征,进行根部的风格迁移,使得牙齿仿真效果更加接近于真实牙齿。该方法从冠根比和粗糙度两个方面进行了单牙根和多牙根仿真处理前后的对比,对风格迁移前后效果进行了对比。实验结果表明,本文构造的牙根模型已经非常接近真实牙齿。