本文關(guān)鍵詞：基于葉片變形的植物葉脈可視化造型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：虛擬植物是生物學(xué)、林學(xué)以及生態(tài)學(xué)和計算機圖形學(xué)的交叉學(xué)科,在近些年有非常廣泛的應(yīng)用,并且受到了很多學(xué)者的關(guān)注。為了達到更好的虛擬效果,就必須對植物的細枝末節(jié)進行仿真模擬,植物葉片的模擬成為了近些年來很多學(xué)者模擬的對象。根據(jù)生物形態(tài)學(xué)的相關(guān)知識,不同植物的物種之間的差別可以通過觀察植物的葉片形狀和植物的葉脈形狀來判定,因此模擬植物葉片與葉脈對植物識別具有重要的指導(dǎo)意義。植物葉片可以分為葉緣、葉基以及葉尖。葉脈可以分為一級脈、二級脈、三級脈以及更小的細脈。葉片的一級脈和二級脈有一定的規(guī)律,可以實現(xiàn)三維可視化造型。本文提出了一種基于葉片變形的一二級葉脈可視化造型方法。在葉片變形的基礎(chǔ)上將葉片的變形函數(shù)同時應(yīng)用到圓錐生成的一二級葉脈上,生成不同形狀的葉脈非常巧合地與真實葉脈逼近。本文中的方法適用于葉片中的中脈(一級脈)側(cè)脈(二級脈)的生成,特別適用于比較圓滑的側(cè)脈。最后利用坐標變換將葉片和葉脈融合,生成三維真實感葉片和葉脈。較好的模擬葉片鋸齒形狀能為葉片造型添色加彩,針對于目前葉片鋸齒造型方法少,而且沒有系統(tǒng)的實現(xiàn)鋸齒模擬的情況,本文通過一個或者多個變形函數(shù)的控制,生成葉片鋸齒形狀,模擬出不同形態(tài)的鋸齒,實現(xiàn)葉片的整體變形。最后,用本文提出的方法對幾種植物葉片進行模擬對比。證明了葉片與葉脈協(xié)同模擬的高效性和可行性,為虛擬植物學(xué)葉片和葉脈造型提供了新方法,對虛擬植物和植物生長有重要的實踐意義。
【關(guān)鍵詞】：葉片變形 二級葉脈 葉脈變形 鋸齒 三維可視化
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 課題研究的國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 葉片研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 葉脈研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題研究存在的問題12-13
• 1.4 論文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)13-15
• 1.4.1 論文研究內(nèi)容13-14
• 1.4.2 論文的章節(jié)結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 三維圖形生成理論基礎(chǔ)15-25
• 2.1 三維圖形生成基礎(chǔ)15-23
• 2.1.1 直線生成算法15-16
• 2.1.2 多邊形面的生成算法16-18
• 2.1.3 參數(shù)曲面18-21
• 2.1.4 真實感圖形生成21-23
• 2.2 本章小結(jié)23-25
• 第三章 基于變形的葉片生成算法25-39
• 3.1 葉片變形25-26
• 3.1.1 初始化矩形25
• 3.1.2 矩形變形25-26
• 3.2 葉形生成算法26-29
• 3.2.1 矩形圓形26-27
• 3.2.2 橢圓圓形27
• 3.2.3 正卵圓形27-28
• 3.2.4 倒卵圓形28-29
• 3.3 葉尖與葉基生成算法29-31
• 3.3.1 葉尖類型29
• 3.3.2 葉基類型29-30
• 3.3.3 葉尖葉基生成30-31
• 3.4 鋸齒生成算法31-36
• 3.4.1 基礎(chǔ)鋸齒生成31-32
• 3.4.2 鋸齒造型生成32-36
• 3.5 葉片形狀變形36-37
• 3.6 本章小結(jié)37-39
• 第四章 基于葉片變形的葉脈生成算法39-53
• 4.1 一級脈生成算法39-41
• 4.1.1 一級脈的初始化39-40
• 4.1.2 一級脈變形生成算法40-41
• 4.2 二級脈生成算法41-43
• 4.2.1 二級脈的初始化41
• 4.2.2 二級脈的變形算法41-43
• 4.3 二級葉脈夾角控制43-45
• 4.4 二級脈走向控制45-46
• 4.5 三級及以上網(wǎng)狀脈的可視化46-52
• 4.5.1 確定三級及以上網(wǎng)狀脈的生長范圍46-47
• 4.5.2 遞歸生成三級及以上網(wǎng)狀脈函數(shù)的設(shè)計47-50
• 4.5.3 三級及以上網(wǎng)狀脈的生成50-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第五章 葉片與葉脈的造型實例53-65
• 5.1 數(shù)據(jù)收集54
• 5.2 植物葉片造型54-60
• 5.2.1 無名葉葉片造型54-56
• 5.2.2 繡球花葉片造型56-57
• 5.2.3 樟樹葉片造型57-58
• 5.2.4 構(gòu)樹葉片造型58-60
• 5.3 刀豆葉生長幾何造型60-62
• 5.4 實驗驗證與對比62-63
• 5.4.1 實驗結(jié)果對比62-63
• 5.5 本章小結(jié)63-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65-66
• 6.2 展望66-67
• 致謝67-69
• 參考文獻69-71

【參考文獻】

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本文編號：298366