植物果實典型病害的計算機仿真.pdf

1、果實病害是果實生長過程中的常見現(xiàn)象,嚴重影響著水果的商品價值。若能在計算機上以三維可視化的方式虛擬果實病害的發(fā)病過程,可望以虛擬方式部分地替代費時、費力、昂貴的試驗。同時,也可為影視動畫提供果實病害的真實感仿真效果。然而,在圖形學中針對常見的自然現(xiàn)象植物果實老化及病害可視化仿真的研究工作還比較少見?？梢暬抡婀麑嵅『Σ粌H要注重果實表面外在的變化,而且要符合果實變質潛在的生物學規(guī)律,才有可能獲得較為逼真的仿真結果。本課題主要研究真菌性病害

2、和生理性病害的可視化仿真,輪紋病害是真菌性病害的常見病害,日灼病害是生理性病害的常見病害。本文重點研究這兩種典型病害的仿真方法,從宏觀和微觀相結合的角度并基于病害發(fā)病的生理特性進行仿真方法設計。
　　本文提出了一種對真菌性病害輪紋病的仿真新方法。輪紋病的最明顯的外部癥狀是在果皮上產(chǎn)生顏色深淺相間的典型的輪紋狀。通過從微觀上仿真細菌的繁殖生長過程得到細菌的菌落形態(tài),菌落最終就是果實病癥的外觀表現(xiàn)形式。為實現(xiàn)果實輪紋病發(fā)病過程的動態(tài)仿

3、真,以蘋果等果實為研究對象,提出一種可以仿真各種不同菌落形狀的反應擴散模型。利用該模型來模擬輪紋病病原菌的動態(tài)生長,并通過設置合適的參數(shù)產(chǎn)生病變區(qū)域的輪紋狀特征。采用三維造型軟件Maya對果實建模,并對病變區(qū)域進行渲染。
　　此外,本文提出了針對生理性病害日灼病的計算機仿真方法。我們主要研究水分脅迫條件下果實日灼病的外觀形態(tài)變化。提出了一種結合細胞力學的質點彈簧模型,采用此物理變形模型來對果實日灼的發(fā)病過程進行動態(tài)仿真。首先,利用