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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 I
2.2__
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
2.5
2.6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
5.2
5.2.1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
5.3
5.3.1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
5.5
5.5.1 根系影响圈模型FON
5.5.2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OpenGL
6.2.3并行前缀求和运算
6.3
L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
6.4
6.4.1Turtle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
6.5
6.5.1GPU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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