柑桔枝干結(jié)構(gòu)可視化建模及多粒度呈現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，信息化在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，虛擬現(xiàn)實(shí)與農(nóng)業(yè)科研生產(chǎn)相結(jié)合的主要目的就是解決如何把現(xiàn)實(shí)中異常復(fù)雜的農(nóng)業(yè)信息以可視化的方式在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，從而為農(nóng)學(xué)科研工作者提供一個(gè)種易于操作，易于控制且便于交互的平臺(tái)來研究農(nóng)學(xué)中的各種問題，如形態(tài)結(jié)構(gòu)，動(dòng)態(tài)變化等，并產(chǎn)生農(nóng)學(xué)家感興趣的數(shù)據(jù)以供科學(xué)研究使用。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為包括農(nóng)業(yè)在內(nèi)的眾多領(lǐng)域中的可視化研究提供了新的方法。虛擬植物（Virtual Pla

2、nt）就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。它是應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬植物在三維空間中的生長發(fā)育，以可視化的方式反映植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)規(guī)律，是隨著信息技術(shù)進(jìn)步而迅速發(fā)展起來的新興研究領(lǐng)域，已成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 可視化技術(shù)屬于交叉學(xué)科，涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，圖像處理，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)視覺及相關(guān)的人工智能等多個(gè)領(lǐng)域。它改變了傳統(tǒng)農(nóng)學(xué)研究者的研究方法和手段，可以幫助人們更好地認(rèn)識(shí)和理解植物生長過程中的基本規(guī)律和量化關(guān)系。高效的研究手段在

3、植物生長機(jī)理研究，栽培指導(dǎo)以及精確農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用等方面產(chǎn)生了重要的影響?？茖W(xué)可視化技術(shù)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將復(fù)雜的科學(xué)現(xiàn)象和自然景觀圖形化。 長期以來，人們?cè)谘芯恐参锷L可視化的過程中，吸引了許多計(jì)算機(jī)科學(xué)家、植物學(xué)家以及數(shù)學(xué)家等加入該領(lǐng)域?，F(xiàn)今，對(duì)于虛擬植物生長主要有兩個(gè)研究方向。第一是單純的植物外觀形態(tài)模擬，注重形態(tài)的逼真性。其目的是自然景觀的再現(xiàn)，第二是真實(shí)植物生長過程的模擬，注重植物學(xué)理論的真實(shí)性。本文的虛擬

4、植物生長建?？梢暬芯浚瑢儆诘谝粋€(gè)方向。是虛擬農(nóng)業(yè)研究的核心內(nèi)容之一，是農(nóng)業(yè)信息化研究的不可缺少的部分。 本文的工作主要在總結(jié)前人的研究經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上利用柑橘經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)從形態(tài)發(fā)生模型和可視化模型的角度出發(fā)，對(duì)柑桔枝干的生長過程進(jìn)行了多粒度的建模和研究。所謂多粒度，就是指在不同的視角下對(duì)虛擬植物進(jìn)行展示模型由植物整株到部分枝干逐步細(xì)分，能夠在不同層次全方位地展現(xiàn)柑橘枝干的機(jī)理和形態(tài)。并且將雙尺度自動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行了改進(jìn)以結(jié)合L系統(tǒng)的建模