集合運算是實體造型系統中壹個非常重要的模塊，也是構造形體的壹種非常有效的方法。從壹維幾何元素到三維幾何元素，針對不同的情況和應用需求，提出了許多集合運算算法。
早期的造型系統，處理的對象是規則形狀，所以定義了規則形狀的集合運算，保證規則形狀在集合運算下是封閉的。在不規則形狀建模中，參與集合運算的形狀可以是體、面、邊、點，運算的結果也是這些形狀，這就要求集合運算算法中可以統壹處理這些不同維度的形狀，所以需要引入不規則形狀運算。