彩色随机分形树的模拟算法研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

计算机植物模拟技术在生态环境、园林设计、虚拟现实、影视游戏制作等领域有着广泛的应用前景，对树木小草植物等非规则自然景物的计算机模拟技术的研究已成为计算机图形学领域的研究热点之一。而传统的欧几里得几何学只能描述规则物体，真实的世界却并不规则，自然界中许多现象是如此不规则和支离破碎，以致欧几里得几何学不能真实有效地再现大自然。许多学者对不规则自然景物的建模方法进行了研究。1983年，美国学者reeves提出的粒子系统建模方法是模拟不规则景物的有效方法，然而该方法模拟的树木小草显得呆板、不自然。分形几何是以非规则物体为研究对象的几何学，其创立与计算机图形学的发展密切相关，由于分形的基本模型是递归模型，所以用计算机图形学描述分形十分理想，分形与计算机图形学结合起来，可以展示其无穷递归的复杂结构，从而实现对自然景物的逼真模拟。1968年，美国生物学家aristid lindenmayer提出的l系统文法是分形几何学的一个重要研究方法，它着重研究植物形态与生长的描述，起初只用于描述植物的拓扑结构，即植物的主干与旁支之间的相邻关系，后来把几何解释加进描述过程，形成所谓的l系统。

2. 研究的基本内容与方案

本设计的基本内容是分形植物模拟算法的研究。基于分形理论的植物模拟方法主要有系统、迭代函数系统、受限扩散凝聚模型和粒子系统等。本设计拟对自然界中比较有代表性的树木和类似树木的植物研究随机分形仿真彩色图像算法，并利用matlab软件验证算法的效果。

3. 研究计划与安排

1-3周:查阅文献，完成开题报告.提交开题报告.

4 - 6周:总体设计，完成论文综述.提交阶段性报告1.

7 - 9周:设计算法，功能模块设计.提交阶段性报告2.

4. 参考文献（12篇以上）

1.耿瑞平,段军,涂序彦 人工植物的动态结构模型研究[j],计算机工程与应用,2005，41（2），14-16.

2.康军广.基于分形理论的植物模拟[d].河北工业大学硕士学位论文,2006.

3.马学强，具有生长特征的虚拟植物模型研究［ Ｊ］．计算机应用与软 件,2018.