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正版 虚拟植物建模及可视化关键技术研究 张素兰,刘骥 电子工业出
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第一部分第1章虚拟植物研究现状1.1基于图形图像构建虚拟植物模型1.2基于生理生态构建虚拟植物模型1.3基于结构发生构建虚拟植物模型1.4基于功能一结构构建虚拟植物模型1.5虚拟植物在农业中的重要应用1.6本章小结第二部分第2章L系统理论基础L系统的基本原理2.1 I2.2__DOL系统.随机L系统2.3___参数化L系统2.4上下文相关L系统2.52.6微分L系统2.7开放L系统2.8本章小结第3章L系统的图形解释Turtle 几何思想3.1二维空间中 Turtle图形解释3.3具有分支结构的Turtle图形解释3.4三维空间中Turtle图形解释3.5本章小结第三部分第4章 基于改进L系统的植物地上部分生长模拟
4.1植物生长过程分析
4.2改进方法的整体结构席拟器官虚拟环境虚拟器官生长控制植物生长模拟与三维展现植物生长模拟框架植物生长模拟结果4.8.1辣椒花的生长模拟结果4.8.2辣椒的生长模拟结果4.8.3茄子的生长模拟结果.4.8.4环境影响下的辣椒生长4.9本章小结.基于改进L系统的植物地下根系生长模拟第5章5.1虚拟根系研究现状虚拟根系三维建模及可视化5.25.2.1根系形态简介5.2.2基于改进L系统的根系生长模拟5.2.3根系生长模拟结果5.2.4受限空间中根系生长模拟5.2.5重力因子影响下根系生长模拟具有智能特征的根系生长模拟5.35.3.1虚拟土壤5.3.2根系智能生长模型5.3.3根系智能生长模拟结果水环境影响下根系生长模拟5.4土壤水分运动.根系水分运输模型5.4.3水环境影响下根系生长模拟结果资源竞争下根系生长模拟5.55.5.1 根系影响圈模型FON5.5.2基于FON圆柱的根系资源竞争模型5.5.3咨源竞争下根系生长模拟结果本章小结5.6虚拟植物生长模拟过程并行演化第6章6.1通用图形处理器的发展及应用现状
6.2GPU体系结构及通用编程框架6.2.1统一GPU体系结构6.2.2 通用GPU编程框架OpenGL6.2.3并行前缀求和运算6.3L系统的并行演化6.3.1参数化L系统的重定义6.3.2相关数据结构的定义6.3.3L系统的并行演化算法L系统的并行解释6.46.4.1Turtle坐标系及变换矩阵6.4.2前缀矩阵乘法运算6.4.3 Turtle解释过程的并行演化算法L系统几何数据的并行生成6.56.5.1GPU加速的图形生成体系结构6.5.2基于GPU的几何数据生成
6.6实验结果及分析6.7本章小结参考文献
本书综合了国内外虚拟植物相关研究成果,在L系统的基础上创新性地应用虚拟器官的概念,实现了虚拟植物智能特征模拟。同时,引入了环境模型,将与环境的交互过程加入虚拟植物建模过程中,从整体上实现了虚拟植物地上部分、地下根系生长过程模拟和三维可视化。本书共6章,分三个部分。第1章为第一部分,内容包括虚拟植物研究现状;第2、3章为第二部分,内容包括L系统理论基础、L系统的图形解释;第4~6章为第三部分,内容包括基于改进L系统的植物地上部分生长模拟、基于改进L系统的植物地下根系生长模拟、虚拟植物生长模拟过程并行演化。
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