本论文致力于研究三维物体可视化中的一些问题，特别是物体表面模型上高层次信息的获取。主要包括了两部分的工作：表面特征提取（Surface Feature Extraction）和网格表面分割（Mesh Segmentation）。其中，表面特征提取的目的是为了获取在特定于应用的基础上“有意义”的特征信息；网格分割将具有某种共性的三角形划分为一类，从而将三角形网格表面组织成更高层次的区域表示。本文围绕上述两个部分工作，进行了较为深入的研究，提出了一些新的模型和算法。 首先，研究了基于曲率的网格表面特征边提取问题。三角形网格是计算机图形系统中描述物体表面的常用方法之一，但是由表面重建算法得到的网格模型通常比较复杂且无序，在进一步应用操作前需要进行后处理如网格简化、网格参数化和重采样等等。 其次，研究了三维网格表面的分割,将以三角形表示的网格表面组织成为更高层次的表示结构——区域或面片。高层次的表示结构在网格简化、多分辨率表示、网格修改、表面着色、碰撞检测、光线跟踪及辐射度计算等方面都具有广泛的应用。本文提出了一种非分层网格分割新算法。