| B-rep (边界表示) | 通过精确记录物体的边界（顶点、边、面）及其拓扑关系（邻接、归属）来定义实体 | 包含几何信息（点坐标、曲线方程、曲面方程）和拓扑信息（面-边-顶点的连接关系）；常用数据结构有半边结构、翼边结构 | 信息完整，可计算体积/质量/惯性矩；支持任意复杂形状；精确表达棱边和曲面 | 数据量大；直接编辑困难（需配合参数化）；布尔运算不稳定时易出错 | 实体建模、零件设计、装配、工程图生成、CAM刀轨计算 | SolidWorks, CATIA, NX, Creo, ACIS, Parasolid; 文件格式：STEP, IGES, SAT, X_T |
| CSG (构造实体几何) | 将简单几何体素（立方体、球、圆柱等）通过布尔运算（并、交、差）组合成复杂模型 | 树形结构：叶子节点为基本体素（含尺寸参数），内部节点为布尔运算（并/交/差），根节点为最终实体 | 建模逻辑直观，像“搭积木”；参数化容易（修改体素尺寸即可）；无歧义，始终是有效实体 | 布尔运算对自由曲面代价高；无法直接表示倒角、拔模等工程特征；生成的计算量大 | 特征树底层表示、快速概念建模、建筑结构设计、CAM毛坯定义 | CATIA, OpenCASCADE, AutoCAD（部分）；文件格式：CSG描述文本，常转为B-rep存储 |
| 参数化/特征建模 | 通过尺寸约束和工程特征（孔、倒角、拔模、抽壳等）来驱动模型，模型的变化由参数和历史树决定 | 基于特征树（历史树），每个特征包含参数（如直径、深度）、参考（如面、边）和生成规则；模型由特征依次构建而成 | 设计意图明确；修改高效（改参数自动更新）；支持系列化设计（零件族）；便于后期调整 | 特征历史依赖，复杂模型重构成本高；需要合理规划建模顺序；特征失败时调试困难 | 机械零件全参数化设计、模具设计、钣金、注塑件设计 | SolidWorks, Creo, CATIA, NX, Inventor; 文件格式：SLDPRT, PRT, CATPart |
| 参数曲面 (NURBS) | 用控制点、节点向量和基函数定义光滑、连续的曲面，可精确表示自由曲线曲面 | 数学定义：NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) 包含控制点网格、权因子、节点矢量；曲面是双向U/V方向的样条曲线张量积 | 数学精确，光滑连续（C²或更高）；局部编辑能力强（移动控制点只影响局部）；可精确表示圆锥曲线和自由曲面 | 拼接多块曲面时需满足连续性条件（如G1/G2）；理解和使用门槛高；渲染前需离散化为网格 | 汽车外覆盖件、飞机蒙皮、模具型腔、消费电子产品外壳、逆向工程曲面重构 | CATIA, NX, Alias, Rhino; 文件格式：IGES, STEP, 3DM |
| 多边形网格 (STL/OBJ) | 用大量小平面（通常是三角形或四边形）近似物体的表面，是离散表示 | 存储顶点坐标列表和三角形索引列表（面片法向可选）；STL仅存三角形顶点，OBJ可存四边形和多边形 | 格式简单，通用性极强；GPU渲染快；易于3D打印切片和有限元网格生成 | 近似表达，存在精度损失；无法直接进行参数化编辑；文件大小与精度成正比 | 3D打印（快速原型）、CAE/CFD表面网格生成、轻量化可视化、跨软件数据交换 | Cura, Simplify3D, ANSYS, Blender; 文件格式：STL, OBJ, PLY, 3MF |
| 线框模型 | 仅用顶点和边（直线或曲线）勾勒物体的轮廓，不包含面信息 | 存储顶点坐标和边（线段、圆弧、样条）的列表，无面定义；结构简单 | 数据量极小，处理速度极快；方便观察内部结构和隐藏线；占内存少 | 无法表达表面，易产生歧义（多种面可填同一线框）；不能计算体积/重量；不支持渲染和真实感显示 | 早期CAD系统（现已降为辅助）；草图绘制；底层几何构架搭建；复杂模型快速浏览（线框模式） | AutoCAD（早期版本）、几乎所有CAD软件的“线框显示模式”；文件格式：DXF, DWG（仅线框层） |
