导读:本文包含了植物形态建模论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:分形,分形植物,L-系统,Logistic生长方程
植物形态建模论文文献综述
杨朋[1]（2015）在《基于分形特征的虚拟植物形态建模方法研究》一文中研究指出分形思维自古便有，但分形理论却是直到最近叁十年才得以迅速发展起来的一门崭新的理论，主要描述非线性系统中无序、复杂、不规则、具有精细结构的结构形态，揭示了自然界中有序性与无序性、确定性与随机性之间的统一，为探索自然界中一些复杂结构形态所展现的发展规律和内在本质提供了新的思维和方法。分形植物是自然界的一个不可或缺的组成部分，和人类的生活环境密切相连，其形态和功能的模拟一直是研究的热点。虽然自然界中的植物千姿百态、千汇万状，却但其结构和本质内涵大都具有分形特征，可以非常简单的使用分形理论来进行解释和研究。随着分形理论研究的深入和应用范围领域的拓展，分形植物模拟在计算机仿真、人工智能、虚拟现实、农林业研究等技术以及商业、环保、教育、娱乐等领域中得到非常广泛的关注和应用，有着非常广阔的应用前景。基于分形特征的虚拟植物形态模拟是以植物的个体或群体作为主要研究对象，并通过量化其生物学意义和结构特征来对植物的结构、形态以及植物的动态生长过程、随机生长过程等方面进行可视化模拟与仿真。基于分形特征的虚拟植物形态模拟以计算机学为中心，结合几何学、统计学、生物学、信息学等多种学科的交错研究。分形植物的研究不仅使信息农林业领得到了广阔的发展，同时也为生物学的进一步探索研究提供了有力的依据。鉴于此，基于分形特征的虚拟植物形态建模方法研究不仅可以极大的丰富分形植物建模方法，还对植物形态逼真性和有效性的表达有极其重要的使用研究价值和深远的意义。基于分形特征的虚拟植物形态建模方法实际上是利用植物自身结构的分形特征采用一定的迭代算法来生成植物模型的方法。当今分形植物建模方法主要包括：L-系统、IFS系统、粒子系统、DLA模型、参考轴模型、多尺度自助机模型等。本文是采用在分形植物建模方面更加灵活的L-系统方法，通过测量和应用实体分形植物数据，采用Logistic生长方程和MC随机方法对对植物并行的生长过程进行表达，并使用B-样条曲线对植物的弯曲性进行可行化论述，本文对基于分形特征的虚拟植物形态建模的研究工作主要包括以下五个方面：1.对分形理论进行深入的研究和分析通过对分形理论的深入理解，总结归纳出分形的基本性质和分形的主要研究方法，分形的基本算法，以及分形植物所具有的分形特征。通过对自然界中分形植物形态的分析，深入研究分形理论和分形植物的形态模型。2.使用L-系统方法对分形植物的生理生态模型进行建模结合L-系统在分形植物形态结构的表达上所具有优势和实际的生物学实验数据，应用L-系统表达植物的拓扑结构和几何形态，同时也可以实现分形植物动态的生长过程，不仅可以极大地丰富和扩展了分形理论和L-系统方法，同时也扩展了其它的研究领域。3.对植物动态生长过程进行可控性建模采用Logistic生长方程和MC随机方法，通过测量真实数据得出符合植物生长的参数，并对植物生长的动态过程进行模拟。以植物生长节点为初始状态，通过参数L-系统和随机L-系统建立完整的分支的生长规则，实现虚拟植物拓扑形态的模拟。4.在叁维空间上对植物分支弯曲性表达采用B-样条曲线表达植物枝条的弯曲形态，再现植物的自然之美，使用子L-系统对植物枝条进行弯曲性控制，使得分形植物自然、逼真，更加具有立体视觉效果。5.实验仿真与应用采用VC++对分形植物的生长进行建模，通过改进的L-系统方法来实现对不同分形植物的形态模拟。(本文来源于《山东师范大学》期刊2015-05-30）
杨朋,马学强[2]（2015）在《基于L-系统的分形植物形态建模方法研究》一文中研究指出植物生长过程中所表现出来的分形特征是虚拟植物形态发生的重要研究内容,而L-系统在表达具有分形特征的虚拟植物形态上具有明显的不可控特点,严重影响了L-系统的广泛应用。为了更好地研究自然界植物的分形特征,以植物分枝结构和几何形态的量化为前提,建立植物分形特征和L-系统的映射关系,应用改进的L-系统拟合分形植物的生长过程,并结合B-样条曲线动态控制分形植物的弯曲,生成丰富多样的、具有逼真分形效果的虚拟植物形态。(本文来源于《电脑开发与应用》期刊2015年01期）
李纪永,马学强,杜德彭[3]（2014）在《基于改进L-系统的植物形态建模方法研究》一文中研究指出L-系统是表达植物拓扑形态结构的重要方法之一。然而传统的L-系统表达植物枝条弯曲的方法复杂,产生式难以提炼,生成的枝条结构生硬。为了更好地模拟植物枝条弯曲的形态结构,对传统的L-系统进行改进。改进的L-系统将B-样条曲线的数学表达式转化为L-系统的规则产生式,以生长节点为中心,结合B-样条曲线表达,灵活控制枝干的弯曲性,并且采用生长节点的动态数据结构设计,最终实现植物枝条形态的逼真模拟效果。(本文来源于《计算机应用与软件》期刊2014年09期）
李纪永[4]（2013）在《基于L-系统的虚拟植物形态建模方法研究》一文中研究指出虚拟植物是以计算机技术为中心，建立在植物学、生态学、应用数学、信息科学和计算机学、可视化技术等基础上的多学科交叉研究。它是以植物个体或群体为研究对象，对植物的几何形态、拓扑结构以及植物的生长发育过程进行仿真与模拟，量化其生物学特征并在叁维空间中进行计算机可视化模拟的过程。近年来，虚拟植物的研究已经越来越引起大家的重视，该研究方向也从非常窄的研究边缘登堂入室，成为众多学者和研究人员关注的热点。虚拟植物不仅是农业数字化和智能化的重要内容之一，也是农业信息化的重要组成部分。随着生物学技术的不断发展和计算机图形学的不断进步，虚拟植物的研究不仅在数字农业领域得到了广阔的发展和应用，也为计算生物学的研究提供了有力的支撑；同时，在以视觉效果为目的的商业、教育、计算机辅助设计、娱乐、园林设计等领域也得到了迅速的发展。因此，基于植物形态的建模方法研究对植物形态的高效模拟，再现自然界中植物的逼真性，丰富虚拟植物建模方法等方面都具有重要的使用研究价值和深远的意义。本文基于L-系统方法，应用和开发生物学实验数据，针对虚拟植物形态的建模方法开展研究，采用Logistic生长方程和B-样条曲线对植物的动态生长和弯曲特性等进行计算和可视化模拟，取得了较为理想的效果。具体来说，本文的研究工作主要包括以下五个方面：1.虚拟植物形态建模方法的深入研究和分析以山东省系统生物学重点实验室为依托，通过对自然植物特性的分析，深入研究植物形态建模的理论基础和表达方法，确立明确的研究线路和研究方向。2. L-系统与虚拟植物形态建模L-系统作为一种并行字符重写系统，在虚拟植物形态结构的表达上具有优势。因此，应用L-系统表达植物的拓扑结构和几何形态，并结合实际的生物学实验数据，构建植物的表型形态，再现植物的生长过程，不仅是对L-系统的丰富和发展，也为生物学研究提供一定的支撑。3.叁维空间上植物分枝的弯曲表示B-样条曲线具有平滑连续、局部可控等优点。因此，在叁维空间中，按照L-系统的理论和方法，采用B-样条曲线表达植物枝条的弯曲形态，再现植物的自然特征，方便观察者从不同的角度观察和分析植物的表型特征，具有更加逼真的立体视觉效果。4.植物生长过程的动态模型与量化计算采用Logistic生长方程，符合植物生长的统计特征，对植物生长的动态过程进行量化和模拟。基于L-系统的表达方法，以植物生长节点为初始状态，计算植物的株高和分枝长度，并结合数据库技术设计动态的数据结构和算法，实现虚拟植物形态的模拟。5.实验仿真与应用采用面向对象的设计方法，设计相应的程序模块和数据结构，结合改进的L-系统方法和数据库技术，实现不同植物的形态模拟。以常见的大豆植物作为实例，进行了相应的实验仿真。本文扩展了L-系统的基本理论和应用，丰富了虚拟植物的建模方法，并在植物生长的量化计算和动态可视化模拟等方面都具有一定程度的创新。(本文来源于《山东师范大学》期刊2013-06-06）
丁维龙,胡辰,程志君,徐利锋[5]（2013）在《基于基因表达式编程的植物形态建模智能化方法》一文中研究指出针对人为操作L系统进行植物形态建模时存在盲目性和低效性的问题,该文提出一种智能化的植物形态可视化建模方法。该方法利用基因表达式编程思想自动获取L系统产生式规则,进而模拟出特定的植物形态结构。在分析现有工作的基础上,提出限制性的初始种群设计策略和种群个体选择策略,以缩小算法的搜索范围;提出一种综合外围轮廓比较和Hausdorff距离计算的个体适应度评价函数,以自动筛选出每一代中的优良个体。该方法使用OpenGL在NVIDIA GeForce3图形硬件上实现。试验结果表明,该方法不仅能逼真地模拟指定植物的叁维形态,还可以仿真出形态各异的植物图形。该方法可为虚拟植物建模提供参考。(本文来源于《农业工程学报》期刊2013年01期）
孙智慧[6]（2012）在《基于点云数据的植物形态建模方法研究》一文中研究指出基于叁维激光扫描点云数据的植物形态重建是当前计算机图形学、农林信息化等领域的热点研究问题之一。由于植物形态及其生长环境的多样性和复杂性，直接从叁维点云中重构高质量的植物形态结构尚十分困难。本文将叁维点云处理技术应用于植物形态建模中，围绕基于点云数据的植物叶片脉序特征提取、叶片曲面重构和植物器官网格孔洞修补算法开展研究，以期为基于实测叁维点云的植物形态参数测量和重建提供技术支持。本文的主要工作及结果如下：1.植物叶片曲面重构方法研究。提出了一种基于点云数据的植物叶片曲面重构方法，针对利用叁维激光扫描仪获取的不同种类植物叶片的点云数据，首先进行去噪、精简等预处理操作，然后采用Delaunay叁角剖分方法生成初始网格曲面，再对网格曲面进行优化处理，最终重构出植物叶片的叁维网格模型。2.叶脉特征提取方法研究。提出了一种基于点云数据的植物叶片脉序结构和边缘轮廓提取方法，首先根据点云的曲率提取出叶片潜在的脉序特征点，然后建立叶片点云数据的网格模型，再根据网格拓扑结构提取出叶片的边缘轮廓点，最后通过拟合、修复等操作实现叶片脉序和边缘轮廓的提取。3.植物器官网格孔洞修补算法研究。针对叁维激光扫描获取的植物器官曲面网格中因数据缺少而引起的孔洞问题，通过对植物器官的几何形状特征进行数据分析，提出一种基于法矢的网格孔洞修补方法，首先提取出网格孔洞边界，然后由网格边界法向量及边界点法曲率的方向计算新增点的位置，并连接新增点及边界点生成新的叁角面片，使得网格孔洞得以填充。4.植物点云数据处理与可视化模型构建软件开发。结合以上方法，采用OpenGL图形库和VS2010开发平台，开发植物点云数据处理与可视化模型构建软件系统，该系统具有点云数据预处理、植物叶片曲面网格重构、叶脉及边缘轮廓特征提取、网格孔洞修补等功能。(本文来源于《首都师范大学》期刊2012-05-22）
黄艳峰,孙红丽,王建国[7]（2007）在《植物形态的L-系统基因建模》一文中研究指出从遗传学的角度,人们常把｛基本串,分枝模型,单位长度,单位角度｝称为植物的基因结构。本文作者提出了关于植物形态的L-系统基因建模的概念,在此基础上对植物的计算机模拟大大简化了传统的植物模拟过程。本文分别对乔木、灌木、花卉、松柏等植物进行了L-系统基因建模,并在此基础上实现了它们的计算机模拟。(本文来源于《微计算机信息》期刊2007年01期）
李福清,黄福员[8]（2005）在《树结构在植物形态建模中的扩展及其应用》一文中研究指出植物形态建模即建立植物拓朴结构及其几何表示是植物模拟的关键。为此,对传统的树结构进行扩展,建立一种新的树结构。这种新的树结构一方面与植物生长发育的过程相符,另一方面也容易实现。(本文来源于《上海工程技术大学学报》期刊2005年03期）
李福清,黄福员[9]（2005）在《一种新的树结构及其在植物形态建模中的应用》一文中研究指出植物模拟是计算机图形学中的研究热点,而形态建模是植物模拟的关键。本文对传统的树结构进行扩展,建立一种新的树结构。这种新的树结构一方面与植物生长发育的过程相符,另一方面也容易实现。(本文来源于《电脑知识与技术》期刊2005年26期）
李福清[10]（2005）在《基于生物学机理及环境控制的植物形态建模》一文中研究指出文章在总结植物形态建模的方法基础上,提出基于生物学机理及环境控制的植物形态建模技术,为植物形态的模拟显示及其应用制定新的方法和策略。(本文来源于《福建电脑》期刊2005年08期）
植物形态建模论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
植物生长过程中所表现出来的分形特征是虚拟植物形态发生的重要研究内容,而L-系统在表达具有分形特征的虚拟植物形态上具有明显的不可控特点,严重影响了L-系统的广泛应用。为了更好地研究自然界植物的分形特征,以植物分枝结构和几何形态的量化为前提,建立植物分形特征和L-系统的映射关系,应用改进的L-系统拟合分形植物的生长过程,并结合B-样条曲线动态控制分形植物的弯曲,生成丰富多样的、具有逼真分形效果的虚拟植物形态。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
植物形态建模论文参考文献
[1].杨朋.基于分形特征的虚拟植物形态建模方法研究[D].山东师范大学.2015
[2].杨朋,马学强.基于L-系统的分形植物形态建模方法研究[J].电脑开发与应用.2015
[3].李纪永,马学强,杜德彭.基于改进L-系统的植物形态建模方法研究[J].计算机应用与软件.2014
[4].李纪永.基于L-系统的虚拟植物形态建模方法研究[D].山东师范大学.2013
[5].丁维龙,胡辰,程志君,徐利锋.基于基因表达式编程的植物形态建模智能化方法[J].农业工程学报.2013
[6].孙智慧.基于点云数据的植物形态建模方法研究[D].首都师范大学.2012
[7].黄艳峰,孙红丽,王建国.植物形态的L-系统基因建模[J].微计算机信息.2007
[8].李福清,黄福员.树结构在植物形态建模中的扩展及其应用[J].上海工程技术大学学报.2005
[9].李福清,黄福员.一种新的树结构及其在植物形态建模中的应用[J].电脑知识与技术.2005
[10].李福清.基于生物学机理及环境控制的植物形态建模[J].福建电脑.2005
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