虚拟植物系统模型耦合构建技术

在构建植物生长模型时考虑其形态结构与生理功能交互关系,建立了虚拟植物模拟模型,并基于图形技术建立了植物形态的可视化模型,通过模型耦合构建出虚拟植物系统。基于芦苇生长过程进行了模拟检验,结果表明本系统对植物生长发育具有较好的预测性和可行性。

基于植株-环境交互的温室黄瓜虚拟生长模型研究

以温室黄瓜生长为例,对实验观测数据进行预处理并采用关联分析法获取植株-环境互作信息,依据作物发育动态理论模型建立了植株-环境的信息响应模型和信息反馈模型,再从植株生长的系统变化过程对相关模型进行耦合。运用规则化处理方法与面向对象技术建立植株拓扑演变模型与器官形态发生模型,并构建虚拟植物动态模型。实验表明,模型拟合度均达到95%以上,能较好地虚拟外部环境作用下的植物生长发育,为动态掌握和预测适宜植物生长的温室环境条件提供依据。

芦苇叶片的几何造型及其可视化研究

为了进行芦苇叶片几何造型模拟,基于对芦苇叶片形态建成过程的观测研究,首先提取了芦苇叶片形态结构主要特征。从物理学角度,基于实测数据构建了芦苇叶片的数学模型。该模型用较少几个具有较明确的生物学意义的形态参数,就可实现叶片形态和形变过程的矢量化。利用VC++与OpenGL相结合的方法,综合图形学知识对模型进行了可视化输出,实现了芦苇叶片的虚拟生长。结果表明这种模型简单、参数少、易于控制,可以较好地模拟芦苇叶片地生成过程。