浮雕是在平面或曲面上雕刻出凹凸起伏形象的一种雕塑,是一种介于二维与三维之间的艺术表现形式。目前的浮雕CAD设计软件大多通过二维图形或图像来进行浮雕设计,存在用户交互多、复杂细节的浮雕难以设计等问题。本文研究通过实物三维测量数据来生成浮雕的方法,首先运用三维扫描仪对实物模型进行数据采集,然后在曲率分析或特征提取的基础上对三维模型进行深度压缩,生成具有丰富细节的浮雕曲面。这种方法具有用户交互少、生成的浮雕细节丰富、浮雕视觉效果接近三维实物等优点。本文主要研究工作如下:通过对z-buffer消隐算法的改进,设计了三角网格模型的可见性判断算法,得到给定观察方向下的浮雕模型的可见部分;并通过对三角面片的分裂细化得到模型可见部分的精确轮廓,使得后续生成的浮雕有很好的轮廓效果。提出了一种能保持模型细节的浅浮雕生成算法。该算法将浮雕压缩过程分解为为整体线性压缩和细节非线性压缩两部分,整体线性压缩能保留模型的整体形态,以曲率为基础的细节非线性压缩能生成浮雕的丰富细节。由于算法直接对三角网格模型的顶点的深度值进行修改,无需求解大型线性方程,速度快,效率高。研究并提出了一种线雕浮雕的生成算法。根据网格顶点在视线方向上的法曲率的大小来定义和提取模型上的特征点,并利用数学形态操作中的膨胀和腐蚀对特征点集进行优化,对这些特征点集给定线雕高度,实现三维模型的线雕浮雕生成。文中通过大量的实例,验证了本文算法的有效性。