基于迭代函数系统的三维树木静动态可视化研究

基于树木实测数据,转化为迭代函数系统的IFS码,用Matlab软件分别实现合轴分枝树木和单轴分枝树木三维静动态可视化模拟系统,用于城市和园林等的规划与设计.以槐树和松树分别作为合轴分枝树木和单轴分枝树木的代表,提取树高、分枝数、分枝仰角、方位角、枝长等重要信息进行数据统计分析;将父枝(一级枝)和子枝(二级枝)的枝长粗细比、方位角、仰角等参数进行分析推导,得到迭代函数系统的IFS码,并计算出每个仿射变换相应的概率;最后再用Matlab软件进行编程,对其形态进行三维可视化静动态模拟.试验过程中,通过调整并改变树木的IFS码及相应的概率,可以对树木进行旋转、平移和缩放变换,并且呈现树木的多种形态(枯萎、修剪等).研究的函数迭代系统方法在虚拟自然景观(山川、植物、云等)方面具有很广的应用,并且程序简单,仅通过对应的IFS码和对应的概率,即可在三维空间中再现不同自然景观的静动态.