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竹子单轴地下茎—根的计算机仿真

徐会杰

  随着计算机的普及和广泛应用,虚拟现实技术取得了飞跃的发展。通过虚拟现实技术可以提供使用者一个关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身临其境一般。同时利用虚拟现实技术的交互性能,使用者可以实时修改各种参数数据,以便对各种方案及结果进行比较。从而使被研究对象更加形象化和易于理解,使使用者全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。 为了定量地研究竹子地下茎-根系统(bamboo Underground Stems-Root System,简称USRS)形态分布特性及变化规律在土壤侵蚀控制和固土护坡作用方面的影响,增加研究成果的动态性和可调控性,以在提高竹子侵蚀控制和坡面保护的水平与效益方面提供必要的理论依据和技术支撑。本文引入了虚拟仿真技术。 本文详细分析了竹子地下茎-根的形态特征和分布特点,同时以单轴散生竹为研究对象,通过对比几种根系建模中的理论和技术,提出了一种基于几何构造模型的竹子地下茎-根三维建模方法。该方法首先建立了竹子地下茎-根的拓扑结构和几何结构,再通过渲染处理其三维几何结构。最后采用基于VC++环境下的OpenGL三维图形绘制,建立了竹子地下茎-根的三维实体模型。并给出了计算根长、根表面积、根体积等的计算公式。结合这种技术,在VC++环境下,通过递归的算法思想和程序编制,建立了一个能够较真实地再现竹子地下茎-根生长过程和形态特征及分布特点的计算机仿真系统。 通过以单轴散生类云南毛竹为实验对象,对比仿真数据和实测数据,证明所建立的仿真系统是有效的,仿真模型具有一定的精度。在相关方面的科学研究和生产过程中,人们可以根据该模型的输入要求,通过较少的模型参数输入,获得不同时间竹子地下茎-根的分布特征和相关参数信息。增加了进一步研究USRS固土护坡作用的动态性、可调可控性、以及成果输出的可视化程度。……   
[关键词]:单轴散生竹;几何构造模型;递归;OpenGL
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:昆明理工大学2008年
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