现实树木生长检测的仿真系统开题报告

1. 研究目的与意义

对现实世界中的植物模型进行真实准确的重建一直是计算机图形学的一个重要目标。

基于激光扫描仪提供的深度图像的树木重建近年得到越来越多的关注。

当扫描距离过远或者扫描精度较低的情况下深度图像带有较大的噪声, 这给重建带来了很大的困难。

2. 国内外研究现状分析

在prusinkiewicz p, hammely m s, m jolsness e[1]和prusinkiewicz p, hammely m s, m jolsness e[2]的推动下, l 系统成为虚拟植物建模的主要方法之一。

oppendheiner p e[3]利用分形方法构造了树木模型;de reff ye p, e delin c, fran con j[4]提出了参考轴能够模拟出植物随机生长过程; 赵星, de reff ye p, 熊范纶等[5]提出了双尺度自动机模拟技术来模拟植物的生长过程;潘云鹤, 毛卫强[6]通过对树枝的交互变形处理, 提出了丰富美化植物树的三维植物建模方法; 潘云鹤, 毛卫强[6], 耿卫东等[7]提出了基于特征综合的植物建模方法;张帆, 谭建荣[8]和刘尚勤, 顾耀林[9]分别采用了 vrm l、x3d 建模工具构建植物树以及树的器官, 如树叶和花朵等, 但在构建大规模的场景时, 工作量较大, 自动性不强; 丁维龙, 刘瑞阳[10]采用了随机 l 系统和参数 l 系统, 生成的树的形态丰富多彩, 然而生成的树真实感不太强。

[参考文献][ 1]prusinkiewicz p, hammely m s, m jolsness e, et al. animation of plant development [ c] / / proceddings of t he 20th a n nual conference on computer graphics an d interactivetechniques. a naheim, ca , 1993: 351- 360.[2] prusinkiewicz p, hammely m s, m jolsness e . the algorithmic beauty of plants [ m ] . new york: springer- verlag, 1990: 40- 50.[3]oppendheiner p e. real time design and animation of fractalplant s and trees [ j ] . computer graphics, 1986, 20 ( 4 ) :55-66[4]de reff ye p, e delin c, fran con j , et al. plant model s faithfulto botanical structure and development [ j ] . computer graphics, 1988, 22( 4) : 151- 158.[5]赵星, de reff ye p, 熊范纶等. 虚拟植物生长的双尺度自动机模型[ j ] . 计算机学报, 2001, 24( 6) : 608- 615.[6]潘云鹤, 毛卫强. 基于交互变形的树木三维建模研究[ j] . 计算机辅助设计与图形学学报, 2001, 13( 11) : 1035- 1042.[7] 毛卫强, 耿卫东, 潘云鹤. 基于特征综合的植物建模方法[ j ] . 计算机辅助设计与图形学学报, 2000, 12( 8 ) :595- 600.[8]张帆, 谭建荣. v rm l环境中三维分形植物的生成及应用[j]。

3. 研究的基本内容与计划

1获取树木的真实图像1获取树木的真实图像　　　　对要建模的树种，我们首先拍摄一张真实的树木的照片，假如用数码相机的话，就可以直接将采集的图像转入到计算机中进行处理，对于用光学照相机拍摄的照片，可通过扫描获取数字图像。

处理主要的工作是，对图像进行旋转使树木的树干尽量呈垂直方向，另外就是用图像处理软件，如photoshop,将图像周围的颜色进行处理，使树木周围的颜色变成单一的颜色如纯黑色或纯白色。

　　　　2纹理实时处理　　　　把第一步获取的真实图像载入应用程序，装载的时候先将图像的三色(rgb)扩展成四色(rgba),当判断遇到背景色时，分配其alpha值为完全透明，来创建非矩形光栅图像效果，此处理步骤由函数loadtextureimage()来完成。

4. 研究创新点

尝试制作一些随机的因素，比如光照强度，气温，降水的参数来影响仿真植物的生长发育，更加体现其真实性。