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第 卷 第 期
年 月
昆明理工大学学报理工版httpwwwkustjournalcom
Journal of Kunming University of Science and Technology Science and Technology
VolNo
Aug
收稿日期 基金项目云南省自然科学基金项目项目编号DM
第一作者简介徐会杰 男在读硕士研究生主要研究方向计算机模拟仿真技术的应用
E mailxhjgmailcom
doi jissn X
基 于 几 何 构 造 模 型 的 植 物 根 系 生 长 三 维 建 模
徐会杰
张云伟
蒋海波
昆明理工大学 现代农业工程学院云南 昆明 河南科技大学 经济与管理学院河南 洛阳
摘要 根据几何构造模型能够准确表达植物根系形态结构的特点提出了一种植物根系三维建
模方法该方法首先建立植物根系的拓扑结构和几何结构再通过渲染处理植物根系的三维
几何结构结合这种方法在 Visual C
环境下开发了相应的植物根系三维建模软件给出的具
体例子说明了该方法在植物根系三维建模中的可行性和有效性
关键词 虚拟植物 植物根系 几何模型
中图分类号TP 文献标识码A 文章编号 X
ThreeDimensional Modeling for Plant Root Systems Growing Based
on Geometrical Modeling
XU Huijie
ZHANG Yunwei
JIANG Haibo
Faculty of Modern Agricultural Engineering Kunming University of Science and Technology Kunming China
College of Economics and Management Henan University of Science and Technology Luoyang Henan China
Abstract According to the characteristics of geometrical modeling which can describe exactly the structural fea
tures of plant root systems a method about modeling of plant root systems is proposedIn this method topologi
cal and geometrical structures of plant root systems are firstly builtThe D geometrical structure of plant root
systems are then dealt with by renderingCombined with this technique corresponding modeling software for
plant root systems is developed on the platform of Visual C
Some examples are presented in this paper to
prove the validity and the feasibility of the approach
Key words virtual plant plant root system geometrical modeling
0 引 言
在虚拟植物的研究中重点主要集中在虚拟植物模型和植物模型的可视化研究方面
通过建立植
物生长的三维数学模型以可视化的方式定量而系统地描述植物生长发育器官建成和产量形成等生理生
态过程与环境之间相互作用的数量关系对农业科研和生产等领域具有重要的指导意义
长期以来对植物三维数学模型的研究主要在地上部分根系是其薄弱环节
由于植物根系的 D
造型具有明显的分形特征常用 L 系统
分形
IFS 迭代函数系统
和粒子系统
的方法描述
植物根系形态特征这类方法的优点是参数少数学形式优美缺点是造型呆板参数不直观造型对参数
变化很敏感结果难以预测不易控制
本文针对上述建模方法的不足和植物根系的不可预见性随机
性和复杂性等特点提出了一种基于几何构造模型的植物根系三维建模方法这种方法能够逼真地模拟出
大多数植物根系的外形可以对植物根系的图形对象进行动态拾取交互式进行植物形态的三维布局
设计
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