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本发明公开了一种场景理解的网格曲面重建方法，属于三维图形学领域，本发明方法通过基于无向图网络的数学模型自动识别异常数据，采用内在曲面映射的方式估算调整点云法向矢量；求解点云模型的低纬度特征信息，抽取骨架中心曲线，设计复杂分支区域的“块”体分割模式；对去除分支后的点云，采用深度图映射的方式识别构建点云的视场可见区域，设计基于视觉聚类的“片”体分割模式；基于分割结果构建自学习场景理解模型，对缺失区域实现自动修复；最后，设计基于超球面映射机制的点云重建算法，实现忠实于原始点云的表面数据重建，该能够应用于对CAD模型、建筑物、有机体及多种场景混合的点云模型进行高效准确的重建。

本发明公开了一种骨肿瘤仿生修复方法，属于计算机辅助生物医学工程领域，该方法包括：对患者肿瘤影像数据进行具有语义特性的分割，准确分割提取目标骨骼组织对应的区域，基于包络、逼近的骨骼表面模型三维重建算法，实现对分割结果的准确重建；对骨肿瘤造成的骨缺失，根据骨骼系统生物医学特征，构建仿生约束集合和恢复架构，实现骨缺失形态的准确复原，基于骨缺失形态复原结果设计带约束的自由形态内固定假体；依据分类骨质区的信息特征，结合骨骼运动力学分析结果，设计具有良好力学性能和可加工性的内部仿生多孔支架结构；最终融合生成一体化的植入假体，实现个性化、精准化的骨肿瘤修复系统。

本发明公开了一种骨肿瘤仿生修复系统，属于计算机辅助生物医学工程领域，所述的系统包括骨肿瘤影像数据输入单元，骨组织区域分割和表面形态重建单元，骨肿瘤曲面模型单元，一体化修复假体设计单元，仿生多空一体化修复假体输出单元；其中，所述的骨组织区域分割和表面形态重建单元包括超体素划分子单元、统计机器学习分割子单元、骨骼曲面模型重建子单元；一体化修复假体设计单元包括骨缺失形态复原子单元、内部结构设计子单元、内固定假体设计子单元；本发明构建的个性化、精准化的骨肿瘤修复系统，提高设计过程的自动化、降低设计过程的复杂度和不便性，使得最终的修复假体具有良好的生物相容性和力学性。

本发明公开了一种视觉映射的点云重建方法，属于三维图形学领域，本发明的方法包括：对点云模型的局部形态特征进行分析，设计N+M+1混合图元分割模式；构建超球面视觉点云映射凸包与局部视角可见点云重建之间的一致性映射算法；本发明的方法是基于模拟和抽象超球面视觉映射原理，基于超球面视觉映射算法设计可见视角大块整体重建、融合及非规则区域随机种子顶点前向生长的重建系统，可以实现对点云的准确、快速网格曲面重建。