三维重建技术是计算机辅助设计领域的重大课题,也是几何建模的一种重要手段。本文首先探讨和对比了现有的多种三维重建算法,最终确定从三视图的理解出发,采用基于构造立体几何——Constructive Solid Geometry(CSG)进行三维重建。CSG法的显著优点是可以通过简单的体素构成复杂的实体,能详细记录构造实体的过程。本课题前人已经实现了对工程三视图中几何信息的提取,完成了基本体素的三维重建,并且调用OpenGL函数,将重建出的基本体素显示在屏幕上。但是,这不是最终的零件三维模型,还需要借助CSG树并通过体素布尔运算才能得到零件的三维模型。为构建CSG树,本文提出交互构建和自动构建两种技术途径。自动构建效率会高,交互构建可靠性高,两者可互为补充。实体三维布尔运算已由课题组早先完成,这为本课题最终实现三维重建打下坚实的基础。体素拾取是交互构建CSG树的基础和前提。本文介绍了世界坐标系中的三维物体显示在二维屏幕上的过程,结合OpenGL的图形显示原理对其中涉及到坐标转换作出说明。本文利用OpenGL的选择机制来拾取屏幕上的图元。在发布绘图命令时为绘制的图元建立名称堆栈,设置用于保存选择信息的缓冲区。研究点与多边形位置关系判断算法,实现鼠标的抓取功能,完成对屏幕上面元的拾取。同一个体素的面元在名称堆栈中名字相同,就能实现对体素的拾取。然后从界面指定两体素的布尔运算类型,逐步构建CSG树;通过软件编程实践,实现了对基本体素拾取操作和CSG树构建。本文研究提出了CSG树自动构建的算法,算法从三视图中环的包容关系入手,推理分析出对应的体素的位置关系;得到体素的位置关系后,对布尔运算类型的自动选择提出了若干条实用的准则。本文以VC++6.0为开发平台,以OpenGL函数库为工具,利用MFC框架对文中阐述的功能进行了代码验证,证明文中提出的功能和算法的可靠性和可行性。