树木的整体性运动及树内部风场的研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究的目的及意义：树木的结构和物理性质的复杂性使得人们很难对其进行动态模拟,当把树作为一个整体考虑,求得整棵树协调一致的位移,较好地表现了树的整体动感.这种整体性算法也可推广用于其他树种的模拟.同时也要分析了枝条对风的遮挡关系,包括过遮挡、孔洞、狭长缝隙及透射.基于Z-buffer 算法思想对这些遮挡关系很好地进行了处理。

2. 国内外研究现状分析

国内外同类研究概况：徐迎庆，苏成，李华等研究了基于物理模型的流水及波浪模拟。

冯金辉，陈彦云，严涛等研究了树在风中的摇曳--基于动力学的计算机动画。

metaxas d,terzopoulos d两位外国研究学者基于简化的弹性理论构造了固体变形模型。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：通过基于物理的计算机动画技术研究树木的整体运动及树内部风场计划：1.先考虑单根树枝的运动方程。

2.将树作为一个整体在运动，改进算法，求得整棵树的运动。

3.考虑到枝条与树叶不能完全把风遮挡，利用一个深度优先的数值积分遍历算法，使树在风的吹动下作为一个整体在运动。

4. 研究创新点

特色：研究树木的整体运动及树内部风场运用了物理力学和计算机图形学，使原来两种并不相关的技术很好的相结合。

创新：这篇课题兼具单根树枝的运动，整棵树的运动以及树木对风的遮挡程度。