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《长春理工大学》 2004年
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树木三维造型及真实感绘制的研究

谷欣超  
【摘要】: 目前对包括树木在内的植物形态模拟主要采取分形的方法,虽然能够较好的表现树木的结构复杂性,但对其形态特征的表达不够准确,真实感效果不够理想。本文从植物生态学角度出发,根据树的生长原理,建立生长模型及相应的数据结构,并提出该结构的遍历算法。在三维图形的绘制方面,针对传统绘制方法的不足,采用B样条曲面来构造三维几何模型,在曲面的生成及存储过程中用一个中心点代替多个控制顶点,将对曲面的控制转为对曲线的控制,使得对枝条形状的模拟更加方便直观,并且减少了存储空间。为模拟树在重力及风中的形态,根据材料力学建立了枝条的受力计算模型,将杨氏模量、质量等因素考虑在枝条形变的过程中,取得较好效果。最后,从光照、纹理映射及模型简化等方面对树木进行真实感绘制。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP391.9

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 林琢;基于L系统的三维树木枝条弯曲与运动模拟算法的研究[D];燕山大学;2007年
2 张兆坦;真实感三维树木建模与渲染技术[D];吉林大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 陈彦云,林珲,孙汉秋,吴恩华;高度复杂植物场景的构造和真实感绘制[J];计算机学报;2000年09期
2 胡包钢,赵星,严红平,de Reffye Ph,Blaise F,熊范纶,王一鸣;植物生长建模与可视化——回顾与展望[J];自动化学报;2001年06期
3 冯金辉,严涛,陈彦云,吴恩华;树木的整体性运动及树内部风场的研究[J];软件学报;2000年03期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄文岳;卢章平;;基于双尺度自动机的芦苇形态发生模型研究[J];安徽农业科学;2008年20期
2 胡林;周国民;丘耘;樊景超;王剑;;虚拟植物研究进展[J];安徽农业科学;2008年25期
3 王彬;;基于L-系统果树根系的计算机模拟[J];安徽农业科学;2008年33期
4 刘宏伟;吴斌;;结合图像重建和L系统的虚拟水稻模型系统设计[J];安徽农业科学;2009年33期
5 朱春娆;陈桂芬;苏恒强;;玉米生长动态模拟仿真系统的研究[J];安徽农业科学;2011年05期
6 彭菲;张怀清;卢康宁;;人工混交林结构和生长可视化系统设计与实现[J];安徽农业科学;2012年07期
7 吴元斌;《计算机图形学》教学的几点体会[J];安康师专学报;2004年06期
8 胡云;李盘荣;;一种改进的种子填充算法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年01期
9 李盘荣;须文波;;种子填充算法的改进[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年04期
10 赵云松;张艳玲;;CT切片图像的三维重建[J];安阳师范学院学报;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 盛磊;于晓波;刘旨春;高策;;光电经纬仪三维视频模拟仿真系统及遮挡效果的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
3 刘柯楠;杨启良;戈振扬;刘小刚;;一种基于图像的植物根系三维重建[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 丁维龙;金胡俊;胡辰;;一种融合外力的番茄植株形变模拟算法[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
5 王科伦;任鸿翔;刘英;;应用L系统生成两终端网络通路方程的算法[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
6 王玉洁;李晓华;朱晓冬;廉世彬;聂娟;;虚拟桃树的可视化研究[A];都市型高等农业教育教学改革论文专辑[C];2007年
7 张春敏;杨剑;;浅谈航摄影像的色调处理[A];'2005数字江苏论坛——电子政务与地理信息技术论文专辑[C];2005年
8 戴小鹏;喻飞;黄璜;官春云;沈岳;;虚拟实验中虚拟植物的建模[A];2005年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2005年
9 杨珺;;基于虚拟植物生长模型的分布式农业专家系统研究[A];2006年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(三)[C];2006年
10 张雷;姜立;于贵有;董毅;;自主产权三维图形平台的研究与应用[A];第十四届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐国维;嵌入式小波图像编码算法及应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 马纯永;城域景观VRGIS一体化仿真平台研究与实现[D];中国海洋大学;2010年
3 刘峰;大规模森林场景的实时绘制及动态模拟[D];浙江大学;2011年
4 蒋丽君;基于颈部特征的衣领三维结构数字化技术研究[D];东华大学;2010年
5 韩静华;森林公园虚拟漫游装置关键技术研究[D];北京林业大学;2011年
6 韩非;蓝莓机器视觉识别与标定技术研究[D];东北林业大学;2011年
7 邱航;虚拟战场中复杂场景建模与绘制若干关键技术研究[D];电子科技大学;2011年
8 赵辉煌;SMT焊点图像处理及焊点三维质量信息提取技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 何雪明;基于双映射和人工神经网络的数据点云直接加工的研究[D];华中科技大学;2010年
10 白志勇;基于SpeedTree的梅花可视化模型构建[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董格;模拟树木生长的综合力学方法研究[D];辽宁师范大学;2010年
2 魏晓晖;敏感规则隐藏算法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 葛国强;基于商图像光照补偿的改进[D];大连理工大学;2010年
4 牛玉静;计算机光栅图形反走样基础算法研究[D];辽宁师范大学;2010年
5 吕艳;反走样技术和滤波技术在地图可视化表达中的应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 段金辉;加工番茄番茄红素快速检测、积累特性模型及其肥料效应研究[D];甘肃农业大学;2010年
7 刘惠萍;高频无极灯照度计算的模型设计与效果仿真[D];昆明理工大学;2010年
8 林文如;扦插植物地下组织构型建模与仿真[D];昆明理工大学;2010年
9 徐会杰;竹子单轴地下茎—根的计算机仿真[D];昆明理工大学;2008年
10 解建侠;土豆及其根系生长的模拟研究[D];昆明理工大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘阁;周国民;胡林;;基于L系统的开心形苹果树枝干模型[J];安徽农业科学;2009年16期
2 胡海英,曹秀鸽,林斌;L-系统的三维化[J];工程图学学报;2003年03期
3 李福清,王小铭;植物模拟建模的新策略[J];华南师范大学学报(自然科学版);2003年04期
4 陈晓;彭国华;赵丛;;基于分形三维L系统的真实树木摇曳动态模拟[J];计算机工程与应用;2008年26期
5 陈昭炯;基于L-系统的植物结构形态模拟方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年08期
6 游晓明,刘升;基于OpenGL的自然树木三维模拟生成技术[J];计算机时代;2004年07期
7 冯金辉,陈彦云,严涛,吴恩华;树在风中的摇曳──基于动力学的计算机动画[J];计算机学报;1998年09期
8 赵星,deReffyePhilippe,熊范纶,胡包钢,展志岗;虚拟植物生长的双尺度自动机模型[J];计算机学报;2001年06期
9 苏理宏,李小文,王锦地;扩展的L系统与三维自然景物图形[J];计算机应用;2000年02期
10 李大锦;;用面向对象的L系统模拟树的生长[J];计算机仿真;2007年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 姚刚;中国股市的分形研究与遗传算法[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 黄艳峰;植物形态的分形模拟[D];西北工业大学;2004年
2 崔劲;自然景物的分形模拟[D];武汉理工大学;2005年
3 陈路;3D游戏引擎技术—大规模场景实时图形渲染的研究与实现[D];电子科技大学;2005年
4 林琢;基于L系统的三维树木枝条弯曲与运动模拟算法的研究[D];燕山大学;2007年
5 邓青青;虚拟柑橘生长可视化建模研究与实现[D];重庆大学;2007年
6 欧中斌;油菜生长可视化仿真关键技术研究[D];湖南农业大学;2007年
7 林形省;基于L系统的虚拟植物生长算法研究及软件实现[D];浙江大学;2008年
8 陈传臻;基于迭代函数系统的植物仿真建模研究[D];山东师范大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 常村红;周改云;;基于L系统的三维分形树模拟[J];电脑知识与技术;2011年19期
2 林琢;宋文敏;崔丽;孙国欣;王振玉;;基于改进L系统的树木模拟技术[J];河北科技师范学院学报;2010年02期
3 常村红;葛寒松;谭同德;;三维树木模拟研究与应用[J];河南科技大学学报(自然科学版);2012年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 钱保鑫;真实感树木实时绘制技术研究[D];北方工业大学;2011年
2 何辰;树木建模与实时渲染技术研究[D];青岛大学;2009年
3 张兆坦;真实感三维树木建模与渲染技术[D];吉林大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 宋万寿,赖建伟;基于粒子系统方法的焰火及树木模拟[J];计算机辅助设计与图形学学报;1996年04期
2 冯金辉,陈彦云,严涛,吴恩华;树在风中的摇曳──基于动力学的计算机动画[J];计算机学报;1998年09期
3 万华根,金小刚,彭群生;基于物理模型的实时喷泉水流运动模拟[J];计算机学报;1998年09期
4 李江,彭群生;基于狭义相对论的新光线跟踪算法[J];计算机学报;1998年09期
5 赵星,deReffyePhilippe,熊范纶,胡包钢,展志岗;虚拟植物生长的双尺度自动机模型[J];计算机学报;2001年06期
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7 詹永照,宋顺林,佘江峰,张建明;脸部表情动画建模方法的研究与实现[J];软件学报;1998年02期
【相似文献】
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1 王春华;杨克俭;;基于分形的树木建模[J];计算机工程与设计;2009年04期
2 李亚利,秦新强,童小红,何怡;B样条曲面的节点插入算法[J];西安工业学院学报;2005年01期
3 熊爱明,李晓丽,薛善坤,李淼泉;基于B样条函数的叶身曲面造型研究[J];模具技术;2001年05期
4 何炳蔚,林志航;多个B样条曲面光滑重建技术研究[J];计算机应用研究;2003年06期
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6 王飞,董国耀;基于B样条曲面适应性分割的三角化算法[J];北京邮电大学学报;1997年02期
7 姬韶领;编写《中国树木奇观》稿件注意事项与写作要点[J];河南林业;1997年06期
8 朱东波,张舜德,李涤尘,卢秉恒;密集散乱测量数据点的B样条曲面拟合研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2001年12期
9 李松涛,张长水,荣钢,边肇祺,Zhao Dong ming;一种基于B样条曲面的深度图像重抽样方法[J];计算机学报;2000年11期
10 王智明;彭安华;王其兵;;BP神经网络在三次有理B样条曲面近似等距面中的应用研究[J];航空精密制造技术;2007年03期
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1 黄晓华;周青;程宏英;;Ln-Gly-VB_6对Pb胁迫下5种乔木若干生理生化指标影响[A];中国稀土学会第四届学术年会论文集[C];2000年
2 黄开林;;城市住宅小区草地改种树木探讨[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(上册)[C];2002年
3 韩廷雨;厉刚;庞建军;;试论树木死亡的原因——天津新技术产业园区树木死亡原因调查与分析报告[A];全国园林植保第十三次学术讨论会论文摘要集[C];2004年
4 卢孟柱;;树木分子生物学与基因工程[A];持续发展,再创辉煌——中国林学会林木遗传育种分会第五届年会文集[C];2002年
5 王小铭;;基于粒子系统方法的树木形态结构模拟[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
6 马凤河;;森林是提高城市环境质量的主导因素[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
7 李清;;东北地区树木腐烂病流行及其思考[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
8 李桂清;李现民;李华;;B样条曲面顶点和法向插值[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
9 吴晶;;树木防雷实践[A];贵州省气象学会2010年学术年会论文集[C];2010年
10 ;春季如何防止树木的风害[A];河南风景园林——学术论文集(第三期)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;新种树木能否施肥[N];中国花卉报;2005年
2 邓运川;树木受涝怎么办[N];中国花卉报;2005年
3 王元敬;广植树木才是上策[N];科技日报;2005年
4 ;口粮地里种杨树影响邻地产量要赔偿[N];吉林农村报;2005年
5 尹帆;企业文化与企业伦理[N];民营经济报;2006年
6 本报记者 黄娴;珠城树木遭遇“本命年”?[N];北海日报;2008年
7 记者 曹秀娟;太原对滥砍树木者执行“补栽”新规[N];山西日报;2004年
8 英杰;出卖树木给他人 滥伐林木罪归谁[N];法治快报;2006年
9 本报记者;茨淮新河大堤树木“无主时代”终结[N];淮南日报;2007年
10 记者  马骏;3万棵树木危及银南电网安全[N];宁夏日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈雪锦;手绘现实:手绘草图的真实感解释[D];中国科学技术大学;2008年
2 柳有权;基于物理的计算机动画及其加速技术的研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年
3 霍光青;螺旋升降式立木整枝机的研究[D];北京林业大学;2008年
4 招礼军;我国北方主要造林树种耗水特性及抗旱造林技术研究[D];北京林业大学;2003年
5 高占恒;B样条曲面间的几何连续性及局部格式构造问题[D];吉林大学;2007年
6 张超;树木影像特征提取与立体匹配技术研究[D];中国林业科学研究院;2003年
7 林波荣;绿化对室外热环境影响的研究[D];清华大学;2004年
8 胡潇毅;一类流固耦合问题的数值算法及风场中摇曳树木的物理仿真[D];浙江大学;2008年
9 于丕强;NURBS曲面重构中的几何连续性问题[D];大连理工大学;2002年
10 郄光发;北京建成区城市森林结构与空间发展潜力研究[D];中国林业科学研究院;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谷欣超;树木三维造型及真实感绘制的研究[D];长春理工大学;2004年
2 程磊;树木图象的分割方法初探[D];北京林业大学;2004年
3 刘冬香;广义参数化的树木建模与真实感绘制[D];北京林业大学;2011年
4 刘晓燕;树木水力结构模型与耐旱机理研究[D];北京林业大学;2003年
5 王科伦;树木模拟的分形方法研究[D];大连海事大学;2006年
6 赵欣;3D GIS中三维地形模拟与树木实体造型的研究[D];东北师范大学;2002年
7 张维维;真实感雪场景模拟技术的研究与实现[D];苏州大学;2012年
8 刘垚;大尺度液体的交互式模拟与真实感绘制研究与实现[D];电子科技大学;2010年
9 张璐;基于树木科普知识的三维游戏设计[D];北京林业大学;2008年
10 葛亮;真实感云场景模拟技术的研究与实现[D];苏州大学;2010年
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