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现在主流的CAD建模方法是参数化特征建模，但参数化特征建模技术对复杂模型的编辑效率低下，且来自于操作历史的约束也限制了模型编辑的灵活性。近年来兴起的直接建模技术通过直接操作模型的边和面，实现与操作历史无关的建模过程，具有传统参数化特征建模无法企及的编辑效率，能够有效弥补传统参数化特征建模的缺陷。但是，现有的直接建模技术也存在很多不足，比如某些操作结果不合理，甚至错误，操作不够智能化等。本文围绕具有智能性的直接编辑算法及其系统实现开展研究，主要研究工作包括: 1.提出一种能够支持复杂拓扑变化的统一直接编辑算法。该算法能够有效处理直接编辑过程中出现的复杂拓扑变化，并且能够统一处理单面、多面的平移和旋转。 2.提出直接编辑中的过渡特征智能处理方法。该方法通过对过渡特征进行先抑制，再重生成的处理，能够确保直接编辑操作中所涉及的过渡特征在直接编辑完成之后能够保持其原有的过渡特征语义。 3.提出直接编辑中的多种设计语义维护方法，包括对阵列、对称、轮廓和等厚薄壁等语义的维护，实现更具智能性的直接编辑操作和更佳的用户体验。 同时，基于上述研究工作，我们实现了一个直接建模原型系统ZU_DMS(ZhejiangUniversityDirectModelingSystem)，并用复杂实例进行了测试，同时与现有商业软件的直接编辑操作进行对比，验证了本文所提出的直接编辑操作算法的有效性。