苹果花序几何造型及可视化研究

重构出植物的三维形态是数字植物研究的重要内容之一。为了实现对苹果花及花序三维形态结构的交互设计、几何建模和真实感显示,提出了精确描述苹果花序三维形态结构的数学模型及可视化方法。通过对苹果花及花序形态结构的观测分析,分别提出了描述花柄、花托、花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊三维形态结构的数学模型,并提取了模型的控制参数;进一步整合苹果花及花序的拓扑结构信息,实现了苹果花及花序的三维重建。为了增强花的真实感,提出了花柄、花托和花萼上绒毛的生成方法。结果表明,该方法可控性强,易于操作,可以精确重构出苹果花和花序的三维形态,并可实现开花过程的可视化模拟,具有较强的真实感。

苹果果实几何造型及可视化研究

提出了一种苹果果实几何造型的方法。采用Bézier曲线拟合苹果果实的轮廓,通过加入表征品种特征的扰动函数来控制果实表面的果棱。模型可控参数少且具有明确的生物学意义,易于与农业知识结合。针对苹果果实品种繁多、表面颜色丰富的特点,除了采用纹理映射方法绘制苹果表面外,还提出了基于颜色表的表面颜色随机填充法。试验结果表明该方法能够模拟多种苹果品种果实的外观特征,具有较好的真实感效果。