虚拟树木生长建模及可视化研究综述

虚拟树木,就是应用计算机模拟树木在三维空间中的生长发育状况,近年来已成为植物学、农林业、环境科学和计算机领域的研究热点.生长模型和可视化技术是它的核心内容.虚拟树木生长模型包括形态结构模型、功能模型和结构-功能模型等,其中结构-功能模型可以模拟树木与环境间的相互关系,其结果为树木的三维结构,因此它最为接近现实树木的生长,是虚拟树木生长模型的发展方向.树木形态的复杂性与计算时间和空间的矛盾一直是可视化研究中的难点.树木可视化还有不同于其他物体的特性,如多级分枝、枝条的弯曲、自相似、向光性、树木分枝间的光滑与非光滑连接等.树木可视化软件可分为2类:纯图形学软件和基于结构-功能模型的软件,其应用已涉及娱乐、商业、计算机辅助景观设计、教育、科研和林业生产等方面;但在树木构筑型数据的采集和管理、结构-功能模型的建立、树木可视化技术的研究及面向林业生产等方面仍需要大量的工作.     

产品在CAD中的参数化建模方法

参数化建模是新一代CAD系统的主要特征，它使设计进一步走向规范化，是产品设计系列的重要手段。本文主要阐述以变量几何法和基于生成历程的方法实现不同大小形状的零件模型。     

基于三维激光扫描技术的树木建模研究

激光扫描技术的发展为获取空间信息提供了全新的技术途径,使人们从传统的手工获取变为连续自动的获取批量数据。本研究从树木三维建模的角度出发,以FARO LaserScanner Photon三维激光扫描仪为数据获取平台,结合三维激光扫描仪的工作原理,分析和研究了从获取树木点云数据到三维建模的整个流程。最后,选取树木实例,建立了其三维模型。与传统的技术手段相比,应用三维激光扫描技术进行树木建模具有更广阔的发展空间。     

基于SketchUp和ArcGIS的校园树木三维可视化

通过外业测量获得数据并用AutoCAD绘制校园地形图及树木点图,对校园所有树木进行拍照和属性调查,利用SketchUp软件的建模技术,以DEM数据可视化时得到的三维地形模型为基础,对北京林业大学校园树木进行了三维建模仿真,实现树木三维可视化,并结合地理信息系统管理平台同步树木属性信息查询,实现了树木高效真实的可视化效果.     

几种楼梯面可视化快速参数建模方法

楼梯面的智能化建模问题是建筑、装饰等行业的热点问题.以AutoCAD VBA作为开发工具,给出几种楼梯面可视化参数快速建模方法,并对楼梯面的生成算法进行了探讨,使楼梯面模型的设计更具敏捷化、智能化和可交互性.开发的设计程序可作为AutoCAD命令嵌入到的AutoCAD绘图软件中.以提高用户的设计效率.     

森林景观的计算机建模与可视化研究进展

从单棵树的建模、森林场景的绘制技术、森林生长模型分类与特点以及典型的虚拟森林景观系统等几个方面,对森林景观生态的计算机建模和图形可视化研究现状与发展趋势进行综述,就该领域的发展趋势和未来需要解决的关键问题进行总结.     

虚拟森林资源信息三维可视化中树模型的生成方法

根据树木形态特征的相似性,应用IFS(Iterated Function System,迭代函数系统)方法,采用面向对象的分析和设计方法,将树的建模分为树干建模和树叶建模,建立了树的三维模型,并将其加入到虚拟森林资源信息三维可视化中。     

基于地面激光雷达点云数据的单木三维建模综述

对利用野外树木激光扫描获取的海量点云数据来提取树木几何与拓扑特征并以此来构建树木三维模型的方法进行综述.在总结基于激光点云的树木建模基本原理和步骤的基础上,围绕单树点云数据的分割、树枝骨架的提取与优化、单木模型的表面重建等主要过程,对各种具体实现技术或方法进行分类、分析和评价,最后对生成的树木模型的精度和未来的技术发展趋势进行简要分析.     

虚拟植物建模中VRML与3DSMAX的比较

在虚拟植物研究中,植物的建模是一项基础性工作,建模方法、模型质量都直接影响到后期的研究。VRML(Virtual Reality Modeling Language)是一种基于网络的虚拟现实建模语言,也是一种纯文本的编程语言,它可以通过在造型节点中设置点的方式创建出精细度不同的三维几何造型;3DSMAX是一款功能强大的三维建模软件,目前也常用于植物建模。作者以创建蝴蝶兰植株三维模型为例,从多个方面对VRML和3DSMAX进行比较,并作出规律性总结。     

采伐参数对森林景观格局的影响

合理的森林采伐方式是国内外众多学者研究的热点.中国提出"生态采伐",对于合理采伐、保护森林资源起到了极大的促进作用(唐守正,2005;张会儒等,2007;2008).随着景观生态学的迅速发展,森林景观研究为合理采伐提供了新思路(Baskent et al.,1996;Bettinger et al.,2003;Zollner et al.,2008;Gustafson,1998;2007;邓华锋,1998;张会儒等,2008;张正雄等,2006).     

澳大利亚树木微量营养元素的研究方法

介绍了澳大利亚对树木微量营养元素的研究方法，包括：实验室和温室的条件；营养液的配制和纯化；试验材料（容器、沙和水）的选择；实验器皿的清洗；温室内管理措施；试验苗木的观察记载和养分分析；以及样品采集与处理方法等。     

利用三维激光扫描系统测量立木材积的方法

介绍三维激光扫描系统的组成及工作原理,并采用该方法对立木进行扫描,测量立木材积。与伐倒木实测数据进行对比,可以看出扫描数据完全能满足林业测量的精度要求,其扫描获得的立木材积数据完全可以替代传统方法测算的立木材积数据,使用立木模型建立材积表不再需要实地大量伐木,节省大量人力、物力及财力。应用三维激光扫描技术进行立木材积测定能较好的避免传统测定方法的不足,在未来的林业数字化测量中有广阔的应用前景。     

论广西一元立木材积表的改进方法

对目前广西森林资源连续清查所采用的一元立木材积表所存在的问题进行了分析．提出了以从一元材积表反推出的树高—胸径数据为基础，通过建立树高—胸径回归模型得到一元立木材积模型的方法，并重新建立了广西6个树种组的一元材积模型，为森林资源连续清查的材积估计提供了更为方便适用的材积公式。     

湖北乔灌复层防火林带模式研究

通过对湖北乔灌复层防火林带的研究表明:1、乔灌复层防火林带中乔、灌不同树种对土壤、气候等环境条件的要求相同或近似,灌木树种要有一定的耐阴能力,防火树种以乡土树种为主。2、防火林带内树种的基本配置方式有凸形配置和凹形配置2种,二者各有优势,在实际应用中,应根据具体情况综合运用,以提高林带防火能力。3、林带走向应与防火季节主风向垂直,在湖北绝大多数林带的走向以东西向为宜,林中应设计与坡向垂直的林带,林带造林密度大于常规造林密度。     

基于LIDAR点云的建筑物的三维建模

介绍建筑物建模常用的3种方法(航空摄影、依图而建和机载激光扫描)及其优缺点,采用多种数据源和多种技术手段相结合的方式进行建筑物三维模型构建.对三维体框模型和三维精细模型构建等具体的数据处理过程进行了论述.认为基于三维激光雷达技术制作的三维模型精度高、适用范围广、外业工作量少,省时省力,但其数据量大,信息数据的存储、快速传输及浏览等目前都还较困难.     

木材年轮间细胞的计算机三维仿真初探

讨论了三维视觉处理方法,包括双眼视觉法和透视投影法,对利用计算机仿真技术对年轮间细胞的生长过程进行数字化再现进行了探讨,以寻求年轮间细胞分裂过程和形成规律,从中得出木材材性预测的最佳方法。     

三维激光扫描技术在提高林木产量方面的应用

三维激光扫描技术作为一种高效科技,在森林资源调查、林分结构研究、单木三维建模等方面有着巨大的应用潜力。通过三维激光扫描仪获取单株立木空间点云数据,利用软件自动建模分析功能,可直接量测立木树高、胸径、树冠面积和位置等信息,生成林木收获报表,以确定不同区域内林木收割的时间,最大限度降低因为收割时间带来的损失,从而开创了该项技术在林业领域的新应用。     

国内树木三维可视化研究进展

利用科学的计算方法，将自然界中千变万化的树木形态转换为直观的几何图形，并将其生理结构、生长过程的复杂数据在计算机中进行计算和模拟，称为单株树木的可视化研究。文章介绍了中科院的双尺度自动机模型、浙江大学对于树木的图形图像处理技术的研究以及北京林业大学针对树木生理机构对树木进行的可视化研究。分析了目前树木三维可视化研究中存在的问题，提出了今后的研究方向。     

国内树木三维可视化研究进展

利用科学的计算方法,将自然界中千变万化的树木形态转换为直观的几何图形,并将其生理结构、生长过程的复杂数据在计算机中进行计算和模拟,称为单株树木的可视化研究.文章介绍了中科院的双尺度自动机模型、浙江大学对于树木的图形图像处理技术的研究以及北京林业大学针对树木生理机构对树木进行的可视化研究.分析了目前树木三维可视化研究中存在的问题,提出了今后的研究方向.     

浅析大树移植养护管理技术

指出了在社会经济发展的今天,人们对景观环境的要求也随之升高。在优化城市结构和改善城市环境景观、创造绿地结构上,大树的移植成为迅速优化绿地结构、短期达到绿化美化效果的方式之一。大树再生能力弱,成活率低,还要投入大量的人力、物力、财力,因此大树移植养护管理技术就变得尤为重要,这也是我国园林工作者面临的新问题。从大树移植养护管理的三个方面进行了简要地分析。