植被場景的建模、繪制和交互設(shè)計在景觀設(shè)計及林業(yè)仿真等方面具有重要的研究和應用意義。近十幾年來,在植物的建模和繪制方面,計算機圖形學領(lǐng)域已經(jīng)進行了大量工作,提出了很多進行植物建模和真實感繪制的算法。而本文則專注于植被場景的交互設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā),即提供一個交互式的編輯環(huán)境,允許用戶自由設(shè)計植被場景,并可生成植被場景在各種天氣及季節(jié)變化情況下的真實感效果。具體而言,本文主要包括三項工作:（1）植被場景的交互式編輯系統(tǒng)。該系統(tǒng)允許用戶運用筆刷等工具對地形上的植物種類、植物分布進行直觀、交互地設(shè)計,構(gòu)建出滿足需求的植被場景。（2）植被場景的各種天氣效果模擬。本文研究并實現(xiàn)了云、雨、雪等各種天氣效果的模擬方法,用戶可交互地控制各種效果參數(shù)進行模擬效果的實時調(diào)整。（3）植被場景季節(jié)變化效果的模擬。本文研究并實現(xiàn)了葉片生長及其顏色季節(jié)性變化等季節(jié)效果模擬,用戶可控制時間參數(shù)觀看不同的季節(jié)效果。實驗表明,本文方法可以滿足植被場景的交互設(shè)計需求,并能夠?qū)崿F(xiàn)植被場景在各種天氣、季節(jié)變化情況下的真實感效果模擬,在景觀設(shè)計及虛擬植被場景構(gòu)建方面具有一定的研究意義和實用價值。 

【文章來源】：北京林業(yè)大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２視錐剔除前后對比圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｏｎｔｒａｓｔ?ｂｅｆｏｒｅ?ａｎｄ?ａｆｔｅｒ?Ｖｉｅｗ?Ｆｒｕｓｔｕｍ?Ｃｕｌｌｉｎｇ??

Ｆｉｇ．２－１?Ｔｈｅ?ｂａｓｉｃ?ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｙｓｔｅｍ??本系統(tǒng)主要分為天氣系統(tǒng)模擬、季節(jié)系統(tǒng)模擬、交互設(shè)計等模塊，系統(tǒng)的基本框??架如（圖２－１）所示。天氣系統(tǒng)主要是利用Ｕｎｉｔｙ３Ｄ的ｓｈａｄｅｒ并結(jié)合Ｃ＃代碼控制模擬??了天空、星星、閃電、云、雨、雪、霧以及晝夜交替、月相變化、雨滴飛滅、積雪等??自然現(xiàn)象；季節(jié)系統(tǒng)主要是利用了?Ｕｎｉｔｙ３Ｄ的ｓｈａｄｅｒ和Ｃ＃代碼控制模擬了葉片的生??長及其顏色季節(jié)性變化等過程；交互設(shè)計包含筆刷、參數(shù)化控制、其他按鈕控制控制??等，筆刷交互主要是利用Ｕｎｉｔｙ３Ｄ的地形系統(tǒng)結(jié)合Ｃ＃代碼設(shè)計了鼠標在地形上點擊??后的反饋，如修改地勢高度、地表紋理、種植植物等；參數(shù)化控制和其他按鈕控制主??１１??

高度到ｄａｔａ，再將ｄａｔａ轉(zhuǎn)化為二進制流，并寫入ＲＡＷ圖中，即可在下次需要使用這??個地形的時候，直接導入該高度圖。??生成的地形如（圖３－１）所示，高度圖中黑色的區(qū)域?qū)牡匦胃叨鹊�，而白�??區(qū)域?qū)牡匦胃叨雀摺??１３??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]3D游戲中法線貼圖技術(shù)的應用[J]. 尚冰.  科技傳播. 2014(14)
[2]View Frustum Culling在三維視景仿真中的應用[J]. 白改朝,孫濱,金亮.  電腦編程技巧與維護. 2009(17)
[3]實例化技術(shù)在植物仿真中的應用[J]. 范一峰,孫曉勇.  黑龍江科技信息. 2008(04)
[4]基于OpenGL的3D天空仿真[J]. 朱安宏.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(24)
[5]基于分形幾何的動態(tài)云模擬[J]. 石賤弟,姜昱明.  計算機仿真. 2006(04)
[6]基于構(gòu)件的植物三維結(jié)構(gòu)模擬模型[J]. 丁維龍,熊范綸,張友華.  小型微型計算機系統(tǒng). 2004(09)
[7]虛擬植物生長的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 侯加林,王一鳴,董喬雪,張軍.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2004(03)
[8]月相變化規(guī)律解析[J]. 陳迪夫.  高中生. 2003(09)
[9]植物生長建模與可視化——回顧與展望[J]. 胡包鋼,趙星,嚴紅平,de Reffye Ph,Blaise F,熊范綸,王一鳴.  自動化學報. 2001(06)
[10]一種基于圖象的林分三維可視模型[J]. 宋鐵英.  北京林業(yè)大學學報. 1998(04)

碩士論文
[1]大規(guī)模植被場景實時繪制技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D]. 郭雪.北京林業(yè)大學 2014
[2]大規(guī)模森林場景的自適應可視化技術(shù)研究[D]. 夏佳佳.浙江工業(yè)大學 2012
[3]復雜森林場景的實時繪制技術(shù)研究[D]. 孫文全.福州大學 2011



本文編號：3499465