基于環(huán)境影響的樹木虛擬仿真的研究.pdf

1、隨著虛擬現(xiàn)實技術和計算機圖形學的發(fā)展，利用計算機對自然界中植物的模擬，已經(jīng)成為一個熱門課題。當前的樹木虛擬仿真主要把精力集中在追求真實感上，而在虛擬仿真中，有關樹木本身的生物特性和外部環(huán)境對樹木生長的影響的研究則相對較少。 本文主要根據(jù)虛擬森林環(huán)境下樹木虛擬仿真的特點，使用L系統(tǒng)來描述樹木的結(jié)構(gòu)；結(jié)合植物學知識和具體環(huán)境因素對樹木生長的影響，建立基于環(huán)境影響的虛擬樹木模型(Virtual Tree Model based onE

2、nvironment Influence)，實現(xiàn)對樹木的虛擬仿真。 本文主要就以下幾個方面展開研究： 1、研究L系統(tǒng)的理論和實現(xiàn)過程，通過有機結(jié)合L文法、植物學知識、環(huán)境影響，提出建立通用的基于環(huán)境影響的虛擬樹木模型(Virtual Tree Model based on Environment Influence)。針對單軸分支樹木，設計L文法來模擬樹木生長過程，并以此來實現(xiàn)模型。 2、本文在L文法表達的基礎上

3、，使用植物學預測公式和歷史數(shù)據(jù)抽象的方法，實現(xiàn)樹木生長的參數(shù)化，并經(jīng)過映射，將其融合到模型中，實現(xiàn)植物學知識與樹木仿真的交互。 3、本文提出使用動態(tài)加權映射方法，對不同環(huán)境因素及其對樹木生長的影響進行抽象，計算得到面向樹木不同器官的環(huán)境影響系數(shù)，以此實現(xiàn)環(huán)境影響與樹木仿真的交互。 4、本文將上述研究成果整合，實現(xiàn)了基于環(huán)境影響的樹木虛擬仿真原型系統(tǒng)。 本文的重點，主要在對樹木虛擬仿真相關方法進行研究的基礎上，融合