张 杰， 蔡文奇

（汕头大学计算机科学系，广东 汕头 515063）

自然界的植物千资百态、种类繁多，貌似无章可循，无法用传统的欧式几何进行描述。而分形算法的出现，将这些看似毫无规律的植物的描述和模拟变成可能。植物的模拟是计算机图形学的热点和前沿课题之一，深深地吸引着研究者的眼球。国内外有不少研究者运用经典的分形算法或分形算法的改进算法，借助C++、java等语言提出了二维或三维植物的建模方法。如：Lindenmayar于1968年提出的L系统奠定了树木模拟的基础[1]，Prusinkiewicz等[2-4]于1988~1996年间提出了基于L系统的树木生长模拟系统；国内比较有代表性的成果有赵星等于 2001年提出的双尺度自动机模型，反映了枝条动态弯曲过程的力学原理[5]，并于2003年进一步对花序进行模拟研究，模拟了有限花序和无限花序以及开花的顺序[6]；张树兵等于2002年提出了基于L系统的植物建模的改进，将系统代码转换成简单的递归表达式结构，但生成的植物单一，没有参数化[7]；张帆等于2003年提出了基于VRML的简化L系统算法[8]，但生成的树没有交互性，也未提出叶序和叶子的生成算法。

模拟植物的主要分形方法有：文法构图算法（L系统）、迭代函数系统算法（IFS算法）、分形演化算法（DLA模型）[9]。经研究，单纯用其中一种算法来对植物建模，不但在编程实现方面比较繁锁，而且缺乏与用户的交互性。本文一方面采用L系统与递归算法相结合的方法，可以方便地编程实现植物的建模，另一方面 ， X3D结合JAVA来实现建模，满足了用户的交互性的要求。……