面向空间特征的虚拟树木建模方法与应用

摘要：

树木的三维建模是建立虚拟森林环境的关键问题之一.基于树木形态结构特征分析,提出了面向对象的矢栅混合模型,并详细描述了主干、枝段、枝条和树叶之间的五组拓扑关系.结合L-systems和三维几何结构方法的优势,提出规则和约束的三维树木建模方法,该方法将分枝策略和叶片空间分布特征转化为规则,利用参数化L-systems实现,建模时将树木的空间几何特征和拓扑关系赋予树木模型,所建模型符合树木的生物物理特征.建模过程中通过阈值、模型调整和随机值约束,对模型参数进行控制,约束的内容包括树木结构、单叶尺寸、叶面积指数、随机性四个方面.最后,利用VC++与OpenGL实现了数据模型与建模算法,并利用实测数据进行了验证,所得模型比其他模型更符合于树木实际的形态结构参数和生物物理指标,有利于实现与树木空间结构相关的定性和定量分析.

关键词：虚拟树木模型、规则、约束、三维建模

所属期刊栏目：12

分类号：P2(测绘学)

资助基金：北京交通大学校长基金项目2007RC055

在线出版日期：2011-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：167-173