樹木三維可視化技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、森林景觀三維可視化技術(shù)是先進的可視化技術(shù)在林業(yè)上的一項實際應(yīng)用，在計算機輔助園林和景觀設(shè)計、生態(tài)環(huán)境預(yù)測與可視化、計算機動畫、游戲和虛擬場景繪制等領(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景。樹木三維可視化技術(shù)的應(yīng)用研究是實現(xiàn)森林景觀可視化的基礎(chǔ)。 本研究有兩個方面：第一是基于Onyx Treemaker的樹木建模；第二是基于OpenGL，與Visual C++的樹木建模，包括基于圖形紋理映射技術(shù)的樹木建模和基于分形算法的樹木建模。實現(xiàn)了樹木高效真

2、實的可視化效果。為樹木三維可視化技術(shù)的進一步研究提供了思路和方法。 論文首先對樹木三維可視化技術(shù)的研究方法進行了論述，重點分析比較了L-系統(tǒng)方法、迭代函數(shù)系統(tǒng)IFS方法、粒子系統(tǒng)方法、隨機過程方法、A-系統(tǒng)方法、基于GIS的研究方法、基于圖像的研究方法和軟件集成式方法。然后，基于OnyxTreemaker，給出了OnyxTreemaker的建模思路的和建模特點，以寶天曼的櫟樹、灌木作為研究對象進行建模，通過對主干數(shù)據(jù)、枝條數(shù)據(jù)、

3、葉形和葉片光照與顏色等參數(shù)的調(diào)整，對寶天曼的櫟樹和灌木得到了令人滿意的仿真效果。第三，給出了Visual C++下的OpenGI，通用基礎(chǔ)框架程序架構(gòu)，并基于圖形紋理映射技術(shù)，在Visual C抖中利用OpenGL，通過紋理實時處理方法、紋理貼圖方法實現(xiàn)了櫟樹的建模，取得了較好的仿真效果。最后，基于分形算法對樹木建模，通過對樹木的結(jié)構(gòu)模型及其生長算法的分析，亦得到了良好的仿真效果。 在總結(jié)分析前人工作的基礎(chǔ)上對樹木三維可視化技術(shù)

4、進行了研究探討，重點圍繞OnyxTreemaker的樹木建模技術(shù)、基于圖形紋理映射的樹木建模技術(shù)以及基于分形算法的樹木建模技術(shù)進行討論，并對寶天曼自然保護區(qū)的櫟樹進行仿真，取得了較好的可視化效果，為進一步的研究打下了良好的基礎(chǔ)。本研究主要完成了以下幾項工作： 第一，通過查閱大量國內(nèi)外文獻資料，對現(xiàn)有的樹木可視化方法進行了歸納和總結(jié)。 第二，對一些有代表性的虛擬植物軟件進行了分析研究，了解了此類軟件編寫的方法技巧，從而為實

5、現(xiàn)寶天曼自然保護區(qū)的櫟樹仿真奠定了基礎(chǔ)。 第三，使用樹木三維造型軟件Onyx Treemaker解決了四類樹種(竹科類，闊葉類，針葉類，棕榔類)的建模問題，其中重點實現(xiàn)了寶天曼自然保護區(qū)的櫟樹建模。 第四，給出了Visual C++下的OpenOt，通用基礎(chǔ)框架程序架構(gòu)，借助此架構(gòu)，可以減輕開發(fā)難度，增強程序代碼的通用性，對使用OpenGL進行圖形應(yīng)用開發(fā)具有一定的借鑒意義。 第五，基于圖形紋理映射技術(shù)實現(xiàn)了櫟樹