虛擬水稻—基于形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生態(tài)并行的模擬研究.pdf

1、隨著計算機(jī)圖像處理能力不斷提高和完善，虛擬現(xiàn)實(VirtualReality，簡稱VR)技術(shù)在教育、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療等各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。本文在水稻生長發(fā)育的大量田間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合計算機(jī)的可視化技術(shù)與動畫技術(shù)，構(gòu)建了水稻生長發(fā)育的動態(tài)模型，以期待為今后的株型設(shè)計、遺傳育種與作物栽培管理等提供理論依據(jù)。 本文基于植物的結(jié)構(gòu)與功能反饋機(jī)制，以生長周期(GC)為時間步長，葉元為結(jié)構(gòu)單元，建立了水稻生長的生理生態(tài)功能與形

2、態(tài)結(jié)構(gòu)并行的模擬模型。模型分成發(fā)育模塊、同化物生產(chǎn)模塊、同化物分配和積累模塊、器官形態(tài)構(gòu)建模塊等幾個子模塊。 基于水稻生長過程中葉元數(shù)增加與積溫變化呈線性相關(guān)關(guān)系，發(fā)育模塊進(jìn)行水稻生育進(jìn)程的預(yù)測；基于水稻地上部同化物生產(chǎn)與葉面積變化關(guān)系，同化物生產(chǎn)模塊進(jìn)行同化產(chǎn)量的估算；同化物分配模塊，根據(jù)每個生長期各器官鮮重的比例關(guān)系，確定器官間同化物的如何分配；基于葉片、葉鞘和節(jié)間的鮮重與其幾何形態(tài)關(guān)系，器官形態(tài)構(gòu)建模塊實現(xiàn)器官幾何形態(tài)的模