植物三维形态数字化设计评价指标体系探讨

 针对植物可视化建模与数字化设计技术及软件工具研发中存在的目标不明确、流程不统一、技术不规范、难以量化评价等问题,结合植物三维形态结构、形态建成过程特点和软件工程技术标准,探讨了当前植物三维形态数字化设计目标以及应用需求,提出了植物三维形态数字化设计的功能评价指标和技术评价指标,并以模糊综合评价模型为实例阐述了评价体系的应用。     

基于iebook软件的植物识别图解的设计与实现

植物识别图解精选常见的96个科537种野生植物,以形态描述为基础,设计美学为创意,从中文名、拉丁学名、别名、科属、形态特征、生境、应用等方面进行了精炼而直观的描述。运用iebook软件,并结合美图秀秀软件对植物图片和文本进行编辑处理,设计成一部集文字、图片、声音、动画于一体的便于查询检索和学习浏览的植物识别图解。图解的构建为学生进一步正确认识植物、研究和开发利用植物提供必要的参考。     

数字植物研究进展:植物形态结构三维数字化

数字植物围绕农林植物生命、生产和生态系统的多维信息高效感知和认知的理论、技术和方法,通过多学科交叉合作,研究农林植物-环境3D数字化、高通量信息获取、情景感知、信息融合、结构和功能模拟、数字化设计和精准管理决策等数字农业的关键性、基础性以及共性理论和技术问题。植物形态结构的三维数字化是数字植物研究的重要组成部分,近年来很多学者从植物组织、器官、植株和群体等不同尺度,或者从植物根系和地上部等不同视角,围绕植物形态结构的参数测量、几何结构解析、三维模型构建、结构与功能建模,以及三维植物模型真实感展现等需要,开展了更深入的研究。在组织尺度方面,随着MRI、CT、显微成像等技术产品的不断成熟,使得利用这些先进测量仪器获取和测量植物组织内部结构数据成为可能,并被越来越多的研究者采用,成为进行植物内部形态结构测量和分析的有效手段。在植物根系的三维数字化方面,由于植物的根普遍生长在土壤里,观察和测量十分困难。虽然近年来XCT、MRI等穿透射线成像技术已越来越多地用于根系的形态结构探测,但这类技术往往仅能获取范围较小的根系局部数据,且价格昂贵。因此植物根系形态结构的准确、无损(原位)、快速测量仍然是一个挑战。在群体尺度方面,基于实测数据的三维重建逐渐成为植物群体三维重建的主要途径,研究者正试图从激光三维扫描仪获取的植物群体三维点云中提取群体的形态参数并实现群体的三维重构。而在三维植物模型的真实感绘制方面,如何准确地测量各种植物器官的光学特性并建立相应的数学模型是当前的研究重点,虽然已有不少研究者提出了相应的解决方案,但这些方法在便捷性和普适性方面仍然难以令人满意,有待更多深入研究。笔者最后结合相关领域的技术进展对数字植物的进一步研究进行了展望。     

幼苗形态与植物分类

早在16世纪,植物学家就开始研究维管束植物的幼苗。1825年—1826年De Candolle就强调过幼苗形态对豆科分类的意义。由于幼苗形态在系统分类研究中是一个很重要的特征,同时在植物系统发育的研究中也有重要作用。因此,幼苗形态这一特征作为系统分类的一种工具已被愈来愈多的分类学家所重视。本文回顾了幼苗研究的简史,并就下列几个问题进行了讨论:①幼苗形态与正确鉴定植物;②幼苗形态与某些分类群再划分:③幼苗形态与某些亚科的合理区分;④幼苗形态与论证某些植物类群的系统位置。根据上述的讨论,笔者认为幼苗形态在植物系统分类学上是一个重要的特征。     

交互式计算机辅助夹具设计系统

利用Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ５．０在Ｗｉｎｄｏｗｓ９８环境下给出了交互式计算机辅助夹具设计的总体结构,设计方法,系统组成,为夹具科学化生产提供了依据。     

植物根系形态建成研究进展

根系的形态建成对植物生长发育的好坏发挥着十分重要的作用.本文概述了植物侧根形成和生长过程中侧根原基的起始、形成、生长点的活化和侧根的伸长过程,分析了根毛形成和生长过程中根毛细胞命运的特异化、根毛的初始化和伸长的过程及其相关基因的作用.     

植物形态的模拟

植物结构、植物形态以及植物生长过程的仿真与模拟, 一直是人们关心的问题, 深受农林工作者的重视。基于L 系统的基本思想, 讨论分形的计算机生成技术在植物的结构和形态的仿真模拟方面的应用, 所做的主要工作为:将Lindenmayer 方法应用于植物形态的模拟,同时利用Turbo C ++语言编程实现。图5 参5     

植物形态的模拟

植物结构、植物形态以及植物生长过程的仿真与模拟。一直是人们关心的问题，深受农林工作者的重视，基于L系统的基本思想。讨论分形的计算机生成技术的植物的结构和形态的仿真模拟方面的应用，所做的主要工作为：将Lindenmayer方法应用于植物形态的模拟。同时利用UurboC 语言编程实现，图5参5。     

植物三维可视化研究进展

植物三维建模及其可视化系统基于植物的生理生态特性和形态特征进行研究,对于植物生长过程研究和自然景观再现均有重要意义。从基于模型的三维建模、基于图像的三维建模和基于扫描数据集的三维建模三个方面阐述了植物的三维建模研究进展,介绍了几何模型以及多个植物可视化系统软件的研究成果,总结了植物三维建模方式及其可视化系统存在的优势与不足,尤其是植物生理生态模型与形态模型可视化的耦合研究还有待完善,并对植物三维建模方式及其可视化系统的趋势进行了展望。     

基于Unity3D的传统农具三维交互展示技术研究

作为数字化农业建设的重要组成部分,对传统农具进行三维展示是虚拟农业博物馆建设的核心内容。针对当前数字博物馆虚拟展示缺乏动态模拟、低集合层次交互等问题展开研究。以成都平原农耕文化馆为原型,采用3d Max和Unity3D技术相结合的方法,设计实现了传统农具展品三维模型、结构展示、工作原理和操作方法的交互式动态模拟。结果表明,采用人机交互式控制展品的方法,能有效增强用户的沉浸感、交互性和构想性,也为重要农耕文化遗产的传承和利用创造了条件。     

基于Quest3D的污水处理设施教学软件开发

利用Quest3D软件制作污水处理设施教学软件,其中用SketchUp和3DSMAX软件实现三维物体的建模和动画制作,所制作的污水处理设施漫游系统仿真性强,并融入视频演示、音频解说。通过使用该系统能达到实际参观污水处理厂的效果。     

基于组件的虚拟植物软件设计模式研究(英文)

根据植物的形态结构特征,提出基于组件的虚拟植物软件开发方式,分析了这种方式下植物器官组件的内部结构,进而给出虚拟植株整体的软件设计模式,并在此基础上讨论了这种开发方式的特点。与传统的虚拟植物软件开发方法相比,基于组件的虚拟植物软件在代码的复用性、开发效率及软件功能的扩展性方面具有显著的优越性。     

木本植物三维可视化生长模型与林业生产

为了掌握木本植物三维可视化生长模型与林业生产的关系,通过广泛与特例相结合的比较研究,从3个方面选择其代表软件进行详细阐述,并对当前流行的相关软件进行了比较.三类代表软件包括描述树木生理功能的Green Lab软件、基于GIS的三维树木可视化软件以及以形态模拟为重点的商业软件.提出了树木三维可视化软件研究与林业生产结合的不足,并进一步提出该类可视化软件的林业生产意义及其发展方向.     

三维建模软件在《机械制图》教学中的应用

《机械制图》是机械设计中应用性很强的课程,本课程的主要任务是培养学生的空间想象能力和空间分析能力,运用三维软件建立三维实体,有利于培养学生的空间想象能力。实践证明,它对机械课程的教学起到了极大的促进作用,教学效果明显提高。     

三维制作软件在园林设计中的应用

阐述了园林设计与三维软件相结合,通过计算机辅助分析和设计,进行交互式交流,进行空间实体与平面图形统一的设计方法。介绍了多角度的分析空间分布关系,综合功能的需要、艺术的要求和环境条件等因素的设计优势,对比了二维平面设计与三维空间设计在分析、修改中的差别,并提出园林设计必将从二维图纸进入到三维空间的发展前景。     

森林资源规划设计调查管理软件用户需求分析

在软件开发过程中,用户需求分析是关系到软件应用成败的关键。现有森林资源管理软件功能单一,不能满足用户需要。针对这种状况,对森林资源规划设计调查管理软件的用户需求进行了分析,并对软件重要功能进行了描述。