曲面在产品设计中占有重要地位。产品的复杂外形多是有曲面表达的。特别是基于数据点的曲面重建，在产品设计中更是重要手段。很多CAD系统目前提供有限的手段进行曲面重建。通过大量的理论研究和实际产品测试，我们在大规模散乱数据点曲面重建方面取得了卓越的表现。很多逼近曲面的算法已经在主流CAD系统中得到应用。

　　除了自由曲面的逼近，产品设计中更多的是平面、圆柱面等由简单曲面类型构成的特征。这些特征的提取和识别对于从网格模型重建CAD模型具有重要意义。只有正确识别类型，重建的 CAD模型在CAD系统中才具有可编辑性，才有实际使用价值。我们在平面 等的解析曲面的方面进行了大量深入研究，从网格模型分割到曲面类型判 别，进一步准确计算解析曲面参数都取得了显著 的成果。

　　在逆向工程产品造型中，除了采用构造逼近曲面和提取解析曲面外，还有一种方法对于处理、人体器官重建等应用非常有效，既基于网格模型的自动曲面重构。对于从三维数据采集过程中得到的离散网格数据，自动曲面生成核心技术能够以用户交互尽量少的方式把这些数据转化为光滑连续的自由曲面CAD模型（如右图所示），从而使用户的原始三维数据能够以自由曲面CAD模型的形式在各种主流CAD造型软件系统中方便的进行产品模型重构、编辑和二次造型设计。

自由外形设计
　　自由外形曲面设计是一种新颖的产品造型设计技术，它利用相对简单的控制网格（下图左中的绿色框架），可以快速的构造具有复杂形状和拓扑的模型（下图右），同时造型和编辑过程方便、直观。应用这种自由外形曲面设计技术可以大大提高工业产品概念设计的效率。