一种植物花朵开花的动态仿真模型

本文针对数字娱乐领域虚拟场景中对植物仿真的需求,提出了一种基于环境因素影响的花朵动态生长及开放的简化模型。采用了基于几何约束的微分L系统来描述花朵的拓扑结构,利用Bezier曲面模拟花朵的几何结构,并结合植物学的相关知识,引入了环境因素对花朵生长的影响,建立了符合植物学原理的花朵动态生长模型,并生成了花开的真实感动画。实验结果显示生成的花朵造型逼真,生长过程基本符合自然规律,满足数字娱乐领域中的应用需求。     

虚拟现实中真实感树木的实时绘制

植物的模拟是运用计算机图形学的理论与方法对植物形态结构和生长过程进行仿真的技术,是当前虚拟现实研究的热门课题.分析了虚拟现实中虚拟植物仿真的具体问题,结合植物造型、植物绘制、植物的运动模拟,研究虚拟植物仿真的原理和实现方法.特别针对如何实现虚拟现实中真实感树木的实时绘制进行了详细的分析,从植物模型的实现、光照的实现、阴影的实现、优化技术等方面进行了详细的介绍,给出了可行的树木建模方法和实时绘制技术.     

基于环境敏感的虚拟植物生长仿真

仿真局部环境对植物生长的影响,特别是在剪枝条件下的植物生长状况,对数字农业的发展和虚拟园艺设计具有重要意义。已有的成果运用环境敏感L系统实现了二维植物在正方形边界内的剪枝生长仿真,但未能模拟真实植物生长受环境的影响。在此基础上,运用三维植物生长模型,实现了三维植物在剪枝条件下的生长过程仿真。实验结果表明,环境敏感L系统能够很好地模拟真实植物和外部包围盒之间的交互,为下一步研究植物同其他外界环境因素的交互打下了基础。     

虚拟玉米植株三维动态建模

研究虚拟植物生长发育过程,为克服传统建模中玉米器官生长形态定义不够精确和生物学意义缺失,采用实际田野实测,引入动力学,给玉米植株生长模型赋予生物学意义,提出玉米植株生长造型更为精确的描述,根据图形学技术构造玉米植株生长过程的三维几何形态,对不同生长期的形态变化进行动态仿真,实验结果表明与实际拍摄的玉米植株生长发育过程一致.模型可控性强、真实感强,能较好地仿真玉米植株的生长过程.     

基于视频特征提取的虚拟植物动态仿真研究*

植物生长信息的提取与重构是在计算机上实现植物生长动态仿真的基础和关键。以树的生长为对象,将包含植物生长信息的视频图像转换为若干关键帧数据,提取反映植株拓扑结构与器官形态变化的特征信息,采用枝条拼接算法对植株拓扑变化过程进行重构。通过3DMAX开发平台对植株生长过程进行重建,结果表明该方法既能有效构建植株生长的数字化模型,又能较好地虚拟植物生长和形态演变过程。     

森林空间数据的时变性分析与仿真

从林分结构规律出发,采用整体到个体的方法,从森林资源二类调查的林分因子的整体信息获得树木个体信息的几何特性,应用自然稀疏规律及树木竞争与生长模型来对森林空间数据进行时变性分析与仿真.其研究结果能够为树木、森林的动态过程模拟建模提供足够详细、可靠的数据源,从而实现整个虚拟森林生长的动态变化.     

基于环境敏感的植物动态生长模型研究*

在对林学中的植物生长模型和环境模型综合研究的基础上,提出了一个基于环境敏感的植物动态生长模型,并对此模型的原理和实现方法进行了分析和研究,最后通过相应的可视化技术将该模型应用于虚拟森林的动态仿真系统.     

支持森林场景动态生成的树木生长模拟

为了解决传统L文法中树木建模困难和运行效率低的问题,提出了支持森林场景动态生成的树木生长模拟方法.该方法基于分形元建立树木模型,在此基础上对大规模树木实体实例化的简化算法进行研究,将基于视点的多分辨率简化模型融入树木建模方法之中,并选择典型树种进行生长模拟.实验结果表明,该方法能较真实地模拟树木的生长过程,并实现在虚拟森林场景中的实时漫游.     

虚拟植物整体生长研究现状与展望

农林业信息化将成为21t世纪的重要发展趋势,针对植物生长期长,解决问题要较长周期,通过计算机对植物生长进行建模与仿真,将为探索植物生命的奥秘和生长过程的规律,改善人类生存环境质量.为了节省人力资源,提出虚拟植物技术仿真研究,具有广泛的应用前景.简述了虚拟植物整体生长研究的意义,从根、冠关系和植物整体可视化方面阐述了目前虚拟植物整体生长的研究现状,并探讨了了虚拟植物整体生长研究的难点,并对虚拟植物整体生长研究的应用前景作了简要的展望.     

虚拟植物枝条生长与形态生成模型研究

文章提出了一个新的植物形态生长的动态模拟方法,该方法基于状态空间理论,将植物的生长视为三维状态空间中状态矢量的运动过程,并综合考虑了趋光作用与分枝自重对植物形态的影响。该模型既能连续、动态地模拟植物并行生长,又能反映植物形态结构与生长机理的关系,模型直观,易于理解,为虚拟农林以及计算机动画等提供了具有实际应用价值的研究方法。