夏玉米個(gè)體可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本研究從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，在已有虛擬植物研究技術(shù)基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了指標(biāo)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、虛擬植物生長(zhǎng)控制模型及由此支撐建立的玉米動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)數(shù)字化可視化系統(tǒng)。研究的主要內(nèi)容和取得的創(chuàng)新性成果主要集中在以下幾個(gè)方面：
　　 1.基于肥力差異設(shè)定試驗(yàn)，針對(duì)12項(xiàng)玉米器官數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，并對(duì)葉色模型數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)理論提出了葉綠素含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系，為準(zhǔn)確采集葉綠素?cái)?shù)據(jù)指標(biāo)提供了一種方法。模糊綜合評(píng)價(jià)驗(yàn)證結(jié)果表明，該

2、評(píng)價(jià)體系對(duì)葉色模型數(shù)據(jù)規(guī)范采集具有指導(dǎo)和借鑒作用。
　　 2.基于玉米器官不同生育期采樣數(shù)據(jù)，結(jié)合同時(shí)期氣象數(shù)據(jù)，本文以積溫為自變量建立了玉米各器官形態(tài)模擬模型，包含葉長(zhǎng)模型、葉寬模型、葉形關(guān)系模型、動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)模型、葉鞘模型、雄穗模型等。對(duì)玉米器官各形態(tài)模型進(jìn)行檢驗(yàn)，其精度多為1級(jí)，對(duì)比模型檢驗(yàn)“精度檢驗(yàn)等級(jí)參照表”顯示，該模型精度能較好反應(yīng)玉米生長(zhǎng)客觀規(guī)律。
　　 3.為實(shí)現(xiàn)玉米形態(tài)模型與計(jì)算機(jī)程序控制的結(jié)合，本文研究了

3、玉米形態(tài)模擬模型與生理生態(tài)模型的關(guān)聯(lián)，并結(jié)合玉米的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型提出了玉米三維層次自動(dòng)生長(zhǎng)機(jī)模型。該自動(dòng)機(jī)模型分別從宏?duì)顟B(tài)、子狀態(tài)和微狀態(tài)自動(dòng)機(jī)三個(gè)層次對(duì)玉米生長(zhǎng)的形態(tài)模型和生理生態(tài)模型進(jìn)行耦合，完成了玉米動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)從現(xiàn)實(shí)到抽象的過程。
　　 4.在玉米器官構(gòu)型實(shí)現(xiàn)抽象的基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)器官構(gòu)型的真實(shí)顯示，本文建立了玉米器官構(gòu)型幾何模型，并結(jié)合OpenGL圖形庫(kù)和圖像渲染技術(shù)實(shí)現(xiàn)了玉米器官構(gòu)型的靜態(tài)真實(shí)顯示，且?guī)缀文Ｐ弯秩窘Y(jié)果與玉米現(xiàn)

4、實(shí)生長(zhǎng)過程具有良好的相似性。
　　 5.結(jié)合玉米器官構(gòu)型靜態(tài)顯示和器官形態(tài)模擬模型動(dòng)態(tài)控制，本文借助MFC和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，在VC++平臺(tái)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了玉米動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)可視化系統(tǒng)。系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果表明，玉米器官形態(tài)模型、器官幾何模型、生理生態(tài)與形態(tài)結(jié)構(gòu)耦合模型、玉米三維層次生長(zhǎng)機(jī)模型等在主函數(shù)控制下能夠良好組合，較真實(shí)的再現(xiàn)夏玉米個(gè)體生長(zhǎng)過程。
　　 玉米可視化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)展示了玉米的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)過程，能直觀的分析不同肥力下玉米生育進(jìn)程的