刘玉耀+张太红+古丽米拉·克孜尔别克

摘 要： 介绍了虚拟植物的研究意义，阐述了各种典型的虚拟植物建模方法，对不同的建模方法进行比较分析，总结了不同的建模方法的优点和不足之处，进而提出了虚拟植物研究中存在的问题。

关键词： 虚拟植物；生长模拟；植物建模

中图分类号：TP391.41

文献标志码：A

文章编号：2095-2163（2017）02-0075-04

Abstract：The research meaning of virtual plants are introduced. Then typical modelling methods of virtual plant are also expounded. Meanwhile， different modelling methods are concretely and systematically compared and analyzed. After that， the advantages and disadvantages of different modelling methods are summarized. Finally， the existing problems in the virtual plant research are further put forward.

Keywords：virtual plant； growth simulation； plant modeling

0 引 言

植物在自然界中，千姿百态，种类繁多，是自然景物的重要组成部分。从20世纪60年代开始，人们即已着手研究利用计算机模拟植物动态生长过程。由于技术的限制，研发建立的模型主要偏向于植物功能的模拟。近几十年来，随着科技的飞速发展和计算机处理能力的大幅提升，植物形态结构的计算机模拟也发展到了一个新时期，虚拟植物的概念随即应运而生。虚拟植物[1]涉及领域众多，包括计算机图形学、植物学、地理、农业、虚拟现实、遥感、土壤学等，是集众多领域门类科研成果之大成的新式交叉学科。此类研究是利用计算机图形学相关的知识对植物生长进行建模，模拟植物的动态生长过程，并通过虚拟现实技术[2]（Virtual Reality）显示植物在二维或三维空间中的生长发育过程和形态，从而在农林业、娱乐、科研教育等方面呈现出高效广泛的应用价值。本文将首先解读虚拟植物的研究意义，而后探讨论述了各种典型的虚拟植物建模方法，对不同的建模方法进行比较分析，总结阐释了不同的建模方法的优点和不足之处，最终指出了虚拟植物研究中存在的问题。……