油菜生長可視化仿真關鍵技術研究.pdf

1、精確農業(yè)的進一步發(fā)展需要基于作物生長規(guī)律的生長過程模擬的支持。近年來，由諸多學科交叉而迅速發(fā)展起來的虛擬植物模型構建，已成為作物信息科學研究的一個重要內容。其中，基于L-系統(tǒng)方法的虛擬植物已成為植物生長可視化仿真的主要方法之一。 本文以甘藍型油菜花、花序為研究對象，在掌握L-系統(tǒng)的基本理論、原理和方法的基礎上，對簡單L-系統(tǒng)、隨機L-系統(tǒng)、參數(shù)L-系統(tǒng)、語義相關L-系統(tǒng)、開放式L-系統(tǒng)以及微分L-系統(tǒng)等主要的L-系統(tǒng)方法進行了比

2、較分析。為了能夠客觀真實地模擬油菜花朵、花序的生長過程，本文借鑒國內外先進作物模型研究成果，以虛擬現(xiàn)實理論與技術、參數(shù)L．系統(tǒng)建模原理以及功能——結構互反饋機制理論為指導，以L-studio4.0為工具平臺，運用參數(shù)L系統(tǒng)和雙三次Bezier曲面的植物器官可視化仿真實現(xiàn)方法，結合油菜田間觀察實驗，獲取油菜花、花序相關的形態(tài)結構特征數(shù)據，并以此確定油菜花、花序虛擬模型的相關參數(shù)，對油菜花朵、花序的可視化模擬模型構建進行了研究，并給出了模型

3、的系統(tǒng)結構、實現(xiàn)算法和L-系統(tǒng)文法，主要成果如下： [1]提出了一種基于參數(shù)L-系統(tǒng)和雙三次Bezier曲面的甘藍型油菜花朵和花序的可視化仿真模擬模型； [2]給出了基于參數(shù)L-系統(tǒng)和雙三次Bezier曲面的甘藍型油菜花朵生長可視化模擬模型的生成算法； [3]實現(xiàn)了基于參數(shù)L-系統(tǒng)的甘藍型油菜花朵和花序生長可視化仿真實現(xiàn)的文法； [4]在L-studio4.0平臺中，實現(xiàn)了甘藍型油菜花朵和花序生長的可視化