基于參數(shù)L系統(tǒng)的小葉榕樹建模方法研究.pdf

1、樹木模型在虛擬場(chǎng)景中是不可或缺的組成部分，在當(dāng)前的特定樹木模型研究領(lǐng)域中，更多的是針對(duì)經(jīng)濟(jì)作物的建模研究，而對(duì)觀賞性植物的建模研究卻很少。小葉榕樹是一種南方常見樹種，被廣泛應(yīng)用在市容綠化，園林場(chǎng)景等方面，具有很多南方樹種的共同特征，因此本文選定小葉榕樹為建模對(duì)象，研究對(duì)其建模過程中所需的方法與技術(shù)，從而為南方城市的虛擬場(chǎng)景和園林規(guī)劃提供具有較強(qiáng)真實(shí)感的榕樹模型，另外也對(duì)其他觀賞性樹木的建模起到一定的借鑒意義。
　　根據(jù)建模領(lǐng)域現(xiàn)有

2、的理論和工具，結(jié)合當(dāng)前對(duì)樹木建模的現(xiàn)實(shí)要求，通過分析比較可知參數(shù)L系統(tǒng)具有成熟靈活的特點(diǎn)，更適合對(duì)樹木進(jìn)行建模。為建立具有良好觀感的榕樹模型，本文選擇以參數(shù)L系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對(duì)其產(chǎn)生式規(guī)則加以改進(jìn)的方法進(jìn)行建模。
　　文章通過三個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)建模，首先是提取榕樹的特征數(shù)據(jù)，將其參數(shù)化后加入到改進(jìn)的參數(shù)L系統(tǒng)中，生成最終字符串。再次是根據(jù)字符串中每個(gè)字符的含義，做出相應(yīng)的操作，即計(jì)算模型坐標(biāo)。最后是借助OpenGL函數(shù)庫(kù)渲染出整棵榕樹的模

3、型。其中第一和第二步是建立模型的主體部分，在構(gòu)建小葉榕樹模型的字符串產(chǎn)生式過程中，提出了分層次模塊化的產(chǎn)生式替換規(guī)則，這種方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模型局部的更改和替換。在計(jì)算模型枝干坐標(biāo)的步驟中，文章引入了二次B樣條插值函數(shù)，對(duì)具有彎曲弧度的枝干進(jìn)行坐標(biāo)計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)模型枝干的平滑過渡。氣生根是小葉榕樹的一個(gè)重要特征，本文提出了使用三種不同階數(shù)的貝塞爾曲線組合對(duì)榕樹的氣生根進(jìn)行模擬，取得了良好的效果。最后為優(yōu)化模型數(shù)據(jù)點(diǎn)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，本文給出一種新