黄瓜生长可视化系统的设计与实现

利用计算机更好地模拟植物的生理过程、形态结构及生态变化的关键是确定虚拟植物模型。文中采用双尺度自动机模型模拟植物生长,对作物器官进行三维几何建模,以黄瓜为例设计并实现了作物生长可视化系统。该系统易于交互、真实感强、计算速度快并具有可扩展性,可以较好地模拟显示黄瓜整体植株与群体植株、群体漫游及黄瓜植株和黄瓜器官三维动态生长过程等。     

黄瓜生长可视化系统的设计与实现

利用计算机更好地模拟植物的生理过程、形态结构及生态变化的关键是确定虚拟植物模型。文中采用双尺度自动机模型模拟植物生长，对作物器官进行三维几何建模，以黄瓜为例设计并实现了作物生长可视化系统。该系统易于交互、真实感强、计算速度快并具有可扩展性，可以较好地模拟显示黄瓜整体植株与群体植株、群体漫游及黄瓜植株和黄瓜器官三维动态生长过程等。     

基于生长模型的温室虚拟黄瓜构建研究*

在温室内对黄瓜植株生长进行实验观测,以生育期内累积生长度日为参数分别建立黄瓜的形态发生与生理功能模型.采用类封装技术对植株生长单元及器官类进行定义,建立植株拓扑结构与器官形态变化的规则化描述模型,通过信息融合与重构处理构建植株生长的虚拟模型.实验表明该方法在虚拟植株生长方面具有一定的可行性和有效性,为动态掌握和预测适宜...     

基于动态描述逻辑的作物系统模拟框架本体研究

作物系统模拟框架是构建作物生长模型和设计可重用的作物模拟软件的基础框架。作物系统模拟是一个动态过程,传统的本体表示方法无法准确描述。本文对作物系统模拟框架进行形式化的表示,通过分析不同作物模拟过程的作物、子模型和算法之间的关系,给出了动态描述逻辑的逻辑表示,有利于模型之间交流、互操作和重用。     

基于分割的肝癌三维可视化研究与实现

提出一种基于分割的肝癌三维可视化方法.利用动态自适应区域生长算法分别把肝脏、肿瘤以及肝内血管从图像中提取出来;通过调用VTK开发包中的MC面绘制三维蕈建算法,对这些器官和组织进行三维绘制.这种方法分割准确.重建的三维器官模型立体感强,形态逼真,便于观察肿瘤与其它器官组织的空间位置关系.     

基于多模块方法的拟南芥功能结构模拟研究

花卉植物生长模拟中,构建反映植物形态和生理特征的功能结构模型是目前虚拟植物的研究热点。对植物形态结构的表达方法和碳汇生物量在植物组织器官间的分配方法进行了研究,基于多模块方法实现了功能结构相统一的虚拟花卉植物生长模拟。利用自定义的光反应曲线模拟碳汇生物量,基于源汇理论实现了碳生物量在器官间分配,利用L+C 多模块方法实现了植物叶片和节间的动态生长。通过对拟南芥植物的生长模拟,证明了方法的实用性和有效性。     

基于信息融合的植物生长数字化构建研究*

植物生长数字化是利用虚拟植物技术实现植物生长动态模拟的重要基础。通过实验观测提取特征信息,对植物生长信息与环境信息进行有机融合。依据植株拓扑变化规则及器官形态变化,建立植物形态发生模型。在植物生长信息重构基础上,提出植物生长数字化构建技术,即通过模型变换并基于信息融合将植物生长信息转换为直观的数字化信息。通过实例验证,表明该方法能有效地模拟植物在不同外部环境作用下的动态生长。     

温室环境测控系统的设计与运行

为满足温室作物对生长环境的要求,达到作物生长根上、根下环境因子检测与控制的高度集成,利用已有的作物根上环境因子CAN现场总线控制系统,设计了CAN总线的接口电路、根下营养液组分的信号采集电路、根下营养液组分控制系统.通过对营养液施加一个自适应控制量,将动态矩阵控制算法应用到营养液组分控制中;并将营养液组分控制软件集成到CAN现场总线中,实现了根上、根下环境因子的一体化控制.该算法建模简单,便于工程应用.现场运行结果表明,其控制效果良好.     

竹子地下茎-根的计算机仿真

针对竹子地下茎-根的形态特征和生长特点,提出一种基于几何构造模型的竹子地下茎-根三维建模方法。该方法建立竹子地下茎-根的拓扑结构和几何结构,通过“渲染”处理其三维几何结构。结合该技术在Visual C＋＋环境下,通过递归的算法思想和程序编制,建立一个能够较真实地再现竹子地下茎一根动态生长过程的计算机仿真系统。仿真结果表明了该方法的可行性和有效性。     

基于草图的花开建模与动画

合成花开动画一般靠手工交互完成,费时又繁琐.提出了一种基于生物学的交互式花朵建模和花开模拟方法.首先采用基于草图的建模方法对花朵的器官,如花瓣、雌蕊、雄蕊和花梗等进行初始形状设定;利用植物学中的叶序规则,构建花苞和成花的完整细节模型.然后,分析比对花朵的主要器官花开前后的姿态和尺寸,提取出一系列描述花朵的生长参数,建立一个动态生长模型,并以之指导花朵器官在花开过程中的连续形变.最后,依据生长模型生成一个逐渐开放的花朵模型序列,依次绘制该序列即可合成逼真的花开动画.实验表明,该方法高效、简洁,能够获得既符合