當下虛擬現(xiàn)實技術(shù)浪潮助推了三維建模技術(shù)的發(fā)展與繁榮。樹木作為自然景觀模型的代表,成為了虛擬建模研究的重點。由于樹木種類繁多且類間幾何形態(tài)差異較大,導致其不能批量建模,另外,隨著體驗者需求的提升,對建模的時效性和真實性也提出了新要求。L系統(tǒng)是一種定義簡潔和高度結(jié)構(gòu)化的分形建模方法,該方法依據(jù)文法規(guī)則可以實現(xiàn)多變的建模。但是傳統(tǒng)L系統(tǒng)規(guī)則構(gòu)建成本過高,需要相關(guān)的數(shù)學基礎(chǔ)和專業(yè)知識背景,不利于大型場景的快速準確建模。為了解決上述問題,本文提出了一種L系統(tǒng)規(guī)則的自適應提取方法:該方法利用點云數(shù)據(jù)來提取樹木骨架和枝干參數(shù)信息,進而用骨架來抽取樹木的無參產(chǎn)生式,并將參數(shù)與產(chǎn)生式匹配來得到樹木對應的L系統(tǒng)規(guī)則。最終,利用所得規(guī)則進行建模,通過對比模型與實物的相似性,來驗證所得規(guī)則的準確性。本文主要做了以下幾方面的工作:1)首先研究了目前基于L系統(tǒng)建模的思路和方法,通過系統(tǒng)地梳理文獻,凝練出近幾年來L系統(tǒng)在植物建模領(lǐng)域取得的進展和尚存在的不足,同時對影響L系統(tǒng)規(guī)則構(gòu)建的因素做了分析。2)為了對基礎(chǔ)的海量點云數(shù)據(jù)進行高效操作,提出了一種類八叉樹混合點云索引結(jié)構(gòu)。簡要闡述了KD樹和八叉樹的原理,對類八叉樹... 

【文章來源】：華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

三維空間KD樹分割利用KD樹進行多維空間數(shù)據(jù)查詢時，不需要依賴數(shù)據(jù)間的拓撲結(jié)構(gòu)，每次

圖 2-2 傳統(tǒng)八叉樹劃分及結(jié)構(gòu)示意圖構(gòu)不僅需要消耗大量空間用于存過程中的遞歸操作。Morton 編碼一種常用的八叉樹結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的節(jié)點坐標，這種緊湊的表示方現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的操作與處理。葉子結(jié)點的有效編碼，采用能將多空間關(guān)系的莫爾頓（Morton）編二進制數(shù)據(jù)的每個 bit 位交叉組合坐標是浮點類型，所以要先把浮點用 Morton 對每個八叉樹葉節(jié)點內(nèi)內(nèi)唯一有序。利用 Morton 碼對八-3 所示，顯然 Morton 碼能使 3D 點的空間位置關(guān)系。

-2 傳統(tǒng)八叉樹劃分及結(jié)構(gòu)示僅需要消耗大量空間用于中的遞歸操作。ton 編碼常用的八叉樹結(jié)構(gòu)，這種點坐標，這種緊湊的表海量數(shù)據(jù)的操作與處理。結(jié)點的有效編碼，采用能關(guān)系的莫爾頓（Morton制數(shù)據(jù)的每個 bit 位交叉是浮點類型，所以要先把orton 對每個八叉樹葉節(jié)一有序。利用 Morton 碼示，顯然 Morton 碼能使 間位置關(guān)系。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于區(qū)域分割的點云骨架提取算法[J]. 晁瑩,耿國華,張雨禾,張靖.  計算機工程. 2017(10)
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[3]基于三維激光掃描技術(shù)的地表變形監(jiān)測方法研究[J]. 梁周雁,趙富燕,孫文瀟,邵為真.  測繪與空間地理信息. 2017(06)
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[5]基于參數(shù)L系統(tǒng)的小葉榕樹建模方法研究[J]. 高揚,黎展榮,魏為,劉峰.  計算機技術(shù)與發(fā)展. 2016(07)
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博士論文
[1]基于攝影測量系統(tǒng)的標定與表面數(shù)據(jù)融合算法研究[D]. 付瑋.南昌大學 2018
[2]古建筑散亂點云基準面的提取與擬合[D]. 趙江洪.武漢大學 2012

碩士論文
[1]基于點云的骨架特征提取方法研究[D]. 黃彥釗.西北農(nóng)林科技大學 2018
[2]三維點云數(shù)據(jù)骨架提取問題研究[D]. 王曉潔.山東大學 2017
[3]最優(yōu)質(zhì)量傳輸理論在點云骨架提取中的應用研究[D]. 黃慷明.重慶郵電大學 2017
[4]三維點云數(shù)據(jù)精簡與壓縮的研究[D]. 唐林.東南大學 2017
[5]基于分形特征的虛擬植物形態(tài)建模方法研究[D]. 楊朋.山東師范大學 2015
[6]基于L系統(tǒng)的樹木建模與仿真技術(shù)的研究[D]. 孔令麒.廣西大學 2014
[7]點云模型的L1-中心骨架[D]. 伍世浩.華南理工大學 2014
[8]梨樹枝干模型構(gòu)建與三維實現(xiàn)[D]. 胡秀珍.中國科學技術(shù)大學 2011



本文編號：3105970