基于有限元与受力分析的树叶真实感建模开题报告

1. 研究目的与意义

真实感场景的快速绘制是一个重要且富有挑战性的课题。

树木的真实感快速绘制又是其中热点之一，因为树木是自然场景的重要构成因素，树木绘制效果会在很大程度上影响整个场景的真实感。

而高度真实感的树木绘制中，对树叶的真实感绘制是十分重要的。

2. 国内外研究现状分析

目前国内外学者对分形理论的研究主要方法归结为 2 类:l-系统、迭代函数系统(iterated function system，ifs)。

［1］． l-系统是 1968年美国植物学家 aristid lindenmayer 提出的以一种字符重写的参数分形方法，由对植物生长过程的抽象。

和概括，构造公理和产生集，从而构成字符串序列，表现出植物的空间结构［2］． 其他学者在 l 系统的基础上提出了改进，weber 等人提出树木的分步生长模拟方法。

3. 研究的基本内容与计划

内容：曲面结构（如壳体） 的受力性能主要取决于结构的曲面形状。

在实际工程中，常规的简单曲面一般较难有效满足结构的受力合理性。

利用曲面高度参数与结构应变能之间的关系，提出了一种自由曲面创构方法来保证结构达到薄而刚的统一。

4. 研究创新点

树是虚拟场景中的重要的景物之一。

提出了用参数化的分形方法对三维树木进行真实绘制;将分形计算产生的树木数据用数据结构储存起来;并根据视点与树模型的距离确定所需树木模型数据的层次;从而充分发挥了应用分形技术生成的树模型真实感强的优点,消除了分形计算耗时长的缺陷,保证了树木生成的真实性和实时性。

实践证明,用文中方法在可漫游虚拟场景中产生三维树模型,在实时性与真实感方面均取得了不错的效果。