基于L系統(tǒng)的樹木自動生成算法研究.pdf

1、L系統(tǒng)是植物可視化建模領(lǐng)域的一種基礎(chǔ)理論，而樹木是計算機虛擬現(xiàn)實場景仿真中不可缺少的景物構(gòu)成，無數(shù)中外學(xué)者都在研究能高效生成逼真樹木的算法，L系統(tǒng)就是其中最常見的算法之一。植物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)具有自相似規(guī)律，即構(gòu)成母系統(tǒng)的每個獨立子系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)都是母系統(tǒng)的縮影。L系統(tǒng)就是用字符串迭代來表現(xiàn)植物的這種自相似的幾何拓撲結(jié)構(gòu)，但是其描述過程復(fù)雜難懂。若要采用L系統(tǒng)來進行樹木建模，就必須先設(shè)計編寫字符文法規(guī)則，再通過幾何解釋迭代算法來繪制樹木圖形

2、。由于不同的樹木圖形對應(yīng)不同的字符規(guī)則，因此要獲得理想的樹木圖形，就必須先精通L系統(tǒng)原理并編寫精準(zhǔn)的文法規(guī)則。而且L系統(tǒng)是一種自底向上的描述植物生長過程的建模方法，若枝條的拓撲結(jié)構(gòu)的控制不佳，就會機械性地重復(fù)迭代，得到的結(jié)果難以預(yù)料且缺乏真實感，這些問題都限制了其應(yīng)用范圍的拓寬。
　　 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，雖然自然界中的樹木多種多樣，但常見樹木都是因其主枝干的造型不同導(dǎo)致形態(tài)各異。因此本文采用逆向思維，創(chuàng)造性地設(shè)計出一種識別算法，讓用戶