基于L-系統(tǒng)的虛擬植物生長研究.pdf

1、虛擬植物(Virtual Plants)就是利用虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality)技術(shù)在計算機(jī)上模擬植物在三維空間中的生長發(fā)育過程。它是以植物個體為對象，具有三維效果和可視化的功能，生成的植物可以反映現(xiàn)實植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并能獲得植物生理生態(tài)過程和形態(tài)結(jié)構(gòu)的并行過程的共同結(jié)果。虛擬植物研究為探索植物生命的奧秘和生長過程的規(guī)律，以及改善人類生存環(huán)境質(zhì)量帶來新的契機(jī)。
　　本文從多個角度對L-系統(tǒng)植物建模機(jī)制進(jìn)行了理論分析；基于

2、植物形態(tài)的分形特征，研究了L-系統(tǒng)方法用于模擬植物的表達(dá)機(jī)制；系統(tǒng)地討論了確定 L-系統(tǒng)、隨機(jī)L-系統(tǒng)、參數(shù)化隨機(jī)L-系絞、上下文相關(guān)L-系統(tǒng)、開放L-系統(tǒng)，分析了它們各自的表達(dá)特點以及不同的L-系統(tǒng)在虛擬植物生長方面的應(yīng)用；用L-系統(tǒng)對已生成的圖形進(jìn)行拼接、嵌套等操作，組合成新的圖形，用于模擬開花狀，結(jié)果狀的植物。
　　鑒于傳統(tǒng)L-系統(tǒng)生成植物圖形時，編程比較繁瑣、執(zhí)行效率低，交互性差這一缺點，提出了基于虛擬現(xiàn)實建模語言（VRM