Simulation of tree and its swaying with wind generated by L-system

This paper constructs a tree model by using the 3D stochastic and L system with brackets. Adjusting the range of the parameters, the present method ensures a favorable randomness and reflects the reality and the real time. Based on a simple mechanical model, the simulation of the phenomenon of wind swaying trees satisfies visual effects well.

Hilbert曲线的快速生成算法设计与实现

研究了Hilbert曲线的特征和现有经典算法,依据二分技术提出了一种全新的空间填充曲线生成算法．算法按照复制 的思想将具有“形”特征的曲线问题转化为具有“数”特征的矩阵问题．因此对由线的操作就转化为对矩阵的运算,而短阵运算不 用考虑绘制曲线方向问题,也不用考虑曲线始点和终点．实验结果表明,该算法比经典的L系统算法提高了将近1倍的速度．有 意义的是,该算法为并行计算大型空间填充曲线提出了一种方案．

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

【目的】根系建模是虚拟水稻可视化模型中重要的组成部分,是认知以及研究水稻根系形态结构的重要方法,并为精确农业提供依据,本研究旨在构建仿真效果较好的水稻根系模型。【方法】利用水培法开展试验,测定水稻根系各类形态参数。【结果】构建了基于分形L系统的水稻根系模型,包括不定根模型、分枝根模型、旋转角度等信息。首先根据水稻根系形态特征解析出分形L系统的产生式,然后借助MATLAB软件实现了根系的形态模拟,最后根据模拟效果图进一步优化了分形L系统的产生式,提高了模型精度。【结论】构建完成的模型能够较好地模拟水稻根系的生长过程,在智慧农业发展过程中,具有一定的参考价值。

扩展的分形L-系统与自然景观的动态模拟

介绍了L-系统的概念以及作图原理,在单规则作图机制的基础上,提出了伪L-系统的多规则产生式机制,同时把边长的随机性引入到L-系统中,得到了较为理想的自然景物。将上下文相关的L-系统在理论上进行了扩展,把控制参数引入其中之后,可以使图像按照既定的构想发生变化,得到了更加逼真的动态自然景观。

一种L系统与IFS相互融合的植物模拟方法

提出了一种L系统与IFS相互融合的植物形态模拟新方法。利用L系统进行植物生长规律和拓扑结构的控制和模拟,由IFS方法模拟植物具有纹理的各组成部分,由此将两种方法的优点结合在一起。此外,为便于该融合方法的具体实现,还对传统L系统的实现算法进行了改进。模拟实验结果表明:提出的方法可以方便、自由地模拟各种植物的形态,且具有更加自然与逼真的效果。

基于分形L-系统的植株形态模拟

根据植株形态的分形特征及其自相似性 ,阐述了应用分形L -系统理论模拟植株形态的方法 。

基于分形三维L系统的真实树木摇曳动态模拟

如何真实且快速地模拟树在风中的自然摇曳是计算机图形学中一个非常具有挑战性的问题。针对树在风中的摇曳变形,提出了一种将分形技术和物理力学变形技术相结合的方法。该方法首先利用分形技术建立了树木模型,然后根据风力级数的强弱模拟风场,并结合树的层次结构特点,给出了风力模型,在此基础上根据物理力学原理进一步模拟了树的摇曳变形。实验表明,用该算法模拟树在风中的摇曳,可以简便快速地得到效果较好的动画系列画面,生成的树木逼真且多姿多态。

单符号变异L系统的图形建模

D0L系统生长的结果一般是自我严格相似 ,是一种典型的分形 .对于现实中非严格的自我相似性现象建模时 ,一般要采用随机L系统 ,但是随机L系统难以保证生长的结果与原D0L系统的结果之间有强相似性 .本文在D0L系统的生长基础上 ,引入单符号随机变异的生长模型 ,以解决理想形态生长与现实之间的差异 ,扩展L系统的表达能力 .

绘制艺术分形图的L系统方法研究与实现

讨论了构造艺术分形图的Ｌ系统方法，给出了通用的算法以及程序和例子。

基于L系统的植物建模方法改进

为了克服将 L 系统代码用于编程指导时繁琐的缺点 ,在简要介绍 L 系统表达机制的基础上 ,对用 L 系统代码生成的各阶段图形的性质进行了分析 ,利用分析结果 ,给出了一种改进方法 ,该方法首先把系统代码转换成简单递归表达式 ,然后 ,根据这个表达式编写具有递归结构的程序 ,从而不仅避免了传统方法中庞大的链表结构和复杂的遍历过程 ,而且使植物建模和实现更加简洁而高效 .

基于L系统的三维分形图的生成算法

介绍了分形的概念及其特性,论述了L系统的作图原理,在此基础上提出了一种基于L系统的三维分形生成算法,利用正则三叉树模型实现了基于L系统的三维分形树的生成。

基于分形L系统的树木建模方法研究

[目的]虚拟树木是场景可视化的重要组成部分。为建立真实感的树木模型,本文提出了基于分形L系统的树木可视化方法,建立包含枝干,分叉角度等信息的树木拓扑结构模型。[方法]首先根据现实生活中树木的结构解析出分形L系统的生产式和初始串,产生字符串,然后使用MATLAB软件根据字符串中的字符解释成几何图形,实现对树木的建模。[结果]使用该方法逼真地模拟了白杨树的拓扑结构,并且该方法具有一定的可移植性。[结论]使用MATLAB软件基于分形L系统的树木建模方法具有一定的应用性和推广性。

L系统分形图像的Xml表示及其网络传输研究

就如何用Xml来表示L 系统生成的分形图像进行了研究,并提出了用JDOM来处理这些Xml信息,通过javaApplet和Jsp在网络上传输这类分形图像的方法.

分形L系统及其在植物形态模拟中的应用

介绍了分形L系统的基本理论和构图方法,在此基础上,对L系统表达植物结构形态的机制进行了分析．针对L系统方法生成的植物模拟图形色彩单一,形状比较图案化的不足,提出了改进算法．模拟实验表明,改进算法可以比较逼真地模拟植物的自然生长状态．

Matlab分形植物模拟

研究了利用Matlab软件,采用L系统与迭代函数系统(IFS)分形绘制方法,通过数学实验的形式绘制分形植物,模拟的分形植物细节丰富,形态生动逼真,体现了分形学在描述自然景物的独特优势。

基于L系统的3×3平纹分形组织设计应用方法

为探讨分形组织在织物设计中的具体运用途径,根据3×3平纹变化组织点分布简单、均衡与对称等特点,运用L系统的链式语言生成规则与计算机图形方法,生成具有4级自相似结构的分形组织,并在此基础上讨论其分形组织的主要变化形式及其设计应用方法。重点研究通过填充组织的变化,配合分形组织获得一类新型的组织结构,进而探索设计产生新的织物表面饰纹与肌理的基本途径。同时,借助电子提花机技术进行织造实验,从而为运用分形组织开发设计新型纺织面料进行初步尝试。

基于L-系统的木雕图案的自动生成

对于自动木雕生产,如何快速生成合适的木雕图案一直是一个重要的课题。利用分形理论中的L-系统法,适当修改相关参数就能得到各种不同的图案。文章介绍了L-系统法,并将其应用于生成木雕图案,利用VC编程实现了一系列复杂2D分形艺术图案。结果证明该方法产生图案方便快捷,并且可以保存为矢量图,在各种雕刻软件上都可以直接读取。

基于L系统的织物分形组织设计方法

为探索一条与传统方法不同的织物组织设计新途径,基于L系统理论,以4枚破斜纹、5枚缎纹等组织为例,尝试提出一种新的织物组织设计方法。该方法运用L系统的链式语言生成规则与计算机图形技术,生成具有自相似性特征与相互嵌套、多层次结构的分形组织,并通过选择合适的填充组织,构造出实用且与传统形式不同的织物分形组织。在此基础上,借助电子提花机进行了织物成型实验,由此对分形织物组织所产生的织物效果进行了初步的探讨。

L系统在植物生长模型中的应用

依据L系统分形理论,结合植物图像的结构特征和生成规则,给出了L系统建立植物数学模型的一般方法。在一般L系统基础上添加一定约束条件得到修正L系统,实现植物生长过程中的个性特征表达和植物图像的快速模拟,同时通过修改约束条件实现了生长过程中的剪枝、生长周期、结构等特性的快速高性能计算机模拟。

分形学及L系统的三维拓展研究

分形是一个新的数学分支 ,是新兴的前沿学科 ,专注于传统欧几里德数学难以描述的曲线曲面。本文对分形进行风雅的浅述 ,并对 L 系统进行研究 ,提出三维植物造型的分形描述方法及建造算法。