CAD技术是自计算机产生以来出现的最杰出的工程技术成就之一，它从根本上改变了过去的手工绘图、发图、凭图纸组织整个生产过程的技术管理方式。特征造型技术被越来越多的应用于CAD技术中。语义特征造型是一种新型的特征造型技术，能够更好的满足设计者的设计需求。 语义特征造型系统采用完全语义约束定义特征和构建模型，能够比较好的满足工程设计人员的各种意图，但是它较之基于参数、基于历程的特征造型要复杂得多。本文对语义特征造型的基本理论和方法进行了研究并在ACIS几何造型平台上实现了一个原型系统。 语义特征构造是整个语义特征造型系统的关键部分。一个特征类包括它的参数化几何实体、约束条件和对外提供的接口。本文提出了一种新的特征元素命名和辨识的方法，这种建立在参数域上的命名方法很好的解决了拓扑元素的永久命名问题。 语义特征模型在底层用特征依赖图作为数据模型，在中层用细胞元模型作几何模型。模型设计是不断修改的过程，有修改就会有模型的重构，因此重构是语义特征造型系统的重要部分。在重构过程中，语义特征造型既要保证产品模型的可编辑性和易编辑性，又要保证编辑后的模型重构的高效性和语义一致性。模型重构中最关键的问题是如何保持特征语义一致性，如何维护设计者的设计意图，如何保证产品信息的稳定性和完整性，以及如何提高模型的重构效率等。本文从理论研究和系统设计两个方面对模型重构中的关键技术进行了深入的研究，把细胞元几何模型和特征依赖图数据模型结合起来统一进行分析，提出语义特征造型在模型重构过程中的新方法和新思想，例如特征依赖关系图的分析与更新、细胞元几何模型的更新与分析、更新顺序的分析研究等，并给出了相关算法。 本文对模型的显示也作了较为深入的研究，提出了在ACIS平台上建立独立的几何渲染引擎以更加方便灵活的控制三维模型的显示。 本文的研究成果可直接应用于CAD软件的开发中，能为企业创造有形可观的经济效益，也将促进CAD技术的进一步发展。