虚拟植物研究现状与建模方法分析

虚拟植物是现代数字化农业和精准农业核心部分之一,在计算机、农业、林业、教学等领域应用前景广阔。根据研究策略和研究难点不同将研究对象分为地表上植物模型和根系模型2个部分。针对地表上植物(茎叶系统)模型,在阅读大量国内外文献的基础上,按研究尺度不同将各学者研究成果分为植物整体形态模拟、植物器官三维建模、植物生长过程模拟、植物结构-功能并行模拟四大类,并分别综述其研究现状;针对根系模型,从农业角度出发,综述常见农作物根系生理生态模型的研究进展。综合以上植物模型的研究方法,对虚拟植物建模方法进行总结分析。最后简述了虚拟植物研究重点与难点并对其发展趋势进行展望。     

虚拟农业的发展问题研究

虚拟农业是以农业领域研究对象(农作物、畜、禽、鱼、农产品市场、资源高效利用等)为核心,采用先进信息化技术手段,实现以计算机为平台的研究对象与环境因子交互作用,以品种改良、增产为目的农业生产方式。笔者研究了“虚拟农业”的理论框架体系(以作物为例)、虚拟农业与虚拟现实的联系与区别、虚拟农业的应用设想与发展、虚拟植物模型的构建方法和虚拟植物(农作物)模型在农业生产上的具体应用。     

虚拟植物的最新发展和应用

文章概括地介绍了虚拟植物的研究意义、研究方法和国内外最新进展与应用,并对虚拟植物建模方法的未来发展趋向及其前景进行了展望。     

我国虚拟农业研究应用简析

虚拟农业是数字农业与乡村信息化建设的核心技术,其在农业科研、教学、生产、规划与资源配置、商品流通等方面有广阔的应用前景。为新时期我国虚拟农业研究应用提供参考,采用文献调查法,对我国虚拟农业研究态势进行简析。分析表明:引领和推动我国虚拟农业研究发展的主要是高校,虚拟动植物、虚拟生产、虚拟教学推广是我国虚拟农业研究应用的主要方面,我国虚拟农业研究呈缓慢发展趋势。建议通过强化研究力量投入、加大人才培养、增加资金扶持等措施大力推进我国虚拟农业的发展应用。     

虚拟作物研究现状及展望

虚拟作物作为农业信息技术研究的重要方向,是计算机信息技术与农业科学相互渗透应用的新发展,是对作物生长模型研究的提高。阐述了虚拟作物的概念,介绍了目前虚拟作物研究主要的技术和方法、国内外研究应用现状、存在的问题与难点,最后对其应用前景作了简要的探讨与展望。     

虚拟现实技术与虚拟农业

在21世纪,信息农业将成为农业领域的研究前沿,农业信息技术尤其是多媒体技术和虚拟现实技术在农业领域及实现农业现代化的过程中将扮演着重要角色。随着计算机技术的飞速发展和虚拟现实技术的广泛兴起,虚拟现实技术的应用及虚拟农业研究已取得一定的进展。根据相关文献资料,概述了虚拟现实技术和虚拟农业的概念、技术体系、结构组成、国内外研究概况及其在现代农业中的应用前景,指出信息技术的应用是农业现代化的客观要求和发展趋势,虚拟农业是计算机技术农业应用的更高境界,应加快计算机技术的农业应用,开展虚拟农业研究,构建农业知识创新体系,从而推进我国的农业现代化进程。     

基于Agent的植物生长系统体系结构

介绍了虚拟植物建模的主要方法以及Agent的定义和特征,指出了在虚拟植物研究中引入Agent理论是解决目前植物生长模型构建方法存在局限性的一种有效途径。依据植物生长的生命体特征,建立了一种基于Agent的虚拟植物体系结构,并应用到大豆生长系统中。该体系结构对于模拟植物群体基于竞争的生存过程、研究植物进化具有一定的参考价值。     

虚拟现实技术在农业职业教育中的应用

虚拟现实技术VR (Virtual Reality)被视为21世纪的高新技术,把VR技术引入到农业职业教育中,分别从虚拟现实技术的概念、发展历程、技术特征、主要技术以及从虚拟植物、虚拟动物、虚拟仪器角度论述了虚拟现实技术在农业职业教育中的应用,并提出了虚拟现实技术在农业职业教育的未来发展方向,为虚拟农业职业教学、科研提供了新方法.     

印度梨形孢的研究进展及其在农业生产上的应用前景

印度梨形孢是一种能够在人工培养基上培养、定殖范围广泛的内生真菌,能促进植物营养吸收、加快植物生长、诱导植物抗逆等,在农业生产上应用前景广阔.本文简要综述了印度梨形孢与植物的互作机制、其遗传转化的研究进展以及在农业上的应用前景.     

基于图像特征提取的生菜形态可视化建模

植物形态可视化技术是实现虚拟农业中关键技术之一.该文对生菜图像进行预处理后,研究图像的各个特征,并提取生菜叶片的R、G、B颜色特征和叶片长度、宽度等特征.基于提取的各个特征,在OpenGL平台上,对生菜进行三维可视化建模,并进行颜色、光照模拟等渲染处理,主要建立了生菜二维图像与三维可视化模型之间的联系,实现生菜的可视化,能够直观地表现生菜的成长状态.将虚拟植物技术应用到农业领域的教学中,能够帮助同学直观地学习理解,对于农业科研、教育有积极作用.     

虚拟农业技术及其应用

虚拟农业技术是一个新的研究方向,是虚拟现实技术与农业科学相结合的产物,开辟了农业技术研究的新途径。它将改变传统的农业生产、科研及教学方式,其发展前景将会带来巨大的经济效益。通过对虚拟农业技术的概述,深入探讨了虚拟农业技术的应用范围,并对虚拟农业的发展方向进行展望     

虚拟植物技术的研究综述

虚拟植物技术是信息农业的一个重要方面,对预测和调控植物生长发育及其对环境的反应研究有着十分重要的意义。简要回顾并总结了国内外虚拟植物研究的历史和发展状况,着重分析了该领域当前存在的问题,指出了该领域未来一段时期的研究热点和发展方向。     

温室场景及内部要素虚拟初探

虚拟农业是一种新的农业科学研究方法，用它可以模拟作物和环境因子，还可以进行科学实验和教学。本文介绍了温室内部场景的虚拟过程，并就环境要素模拟模型与实体模型的结合问题进行了探讨。     

基于位置动力学的植物动态虚拟仿真方法

植物真实感动态虚拟仿真不仅是当前现代农业科学与植物学领域面临的难点问题之一,也是计算机应用与虚拟现实技术领域的研究热点。建立基于物理属性的真实感植物动力学模型,并利用基于物理过程的动态虚拟仿真算法是有效提高植物动态模拟真实感效果的途径。基于位置动力学的方法是一种高效模拟物体运动学-动力学过程的新方法,可有效模拟刚体、柔体目标的动态物理过程。建立一种基于位置动力学的植物动态虚拟仿真模型,引入距离约束和角度约束条件,以玉米为例实现自然条件下主要器官、植株和群体的动态虚拟仿真,获得玉米三维可视化仿真结果,与传统的基于质点弹簧模型的模拟方法相比,模拟过程具有较高的执行效率,最后对算法执行效率效果及其局限进行了分析讨论。为植物动态虚拟仿真方法研究提供新的技术参考。     

基于光作用的虚拟植物生长模拟与可视化研究

虚拟植物生长模拟研究是数字林业的研究热点。为了在植物生长过程模拟中考虑植物的生理特征,真实地 反映不同光照条件对植物各组织器官形态结构及生长发育特征的影响。基于植物的光生长环境仿真,提出了一种 基于光照模型的植物器官形态结构动态演替生长算法。采用双三次Bezier 曲面构建植物叶片组织器官,并引入曲 面影响因子、植物光属性因子,对植物形态结构和叶序分布进行真实感建模。根据光照对植物叶片生长发育的影 响,提出了基于光作用的碳汇动力学仿真和植物分枝结构的动态演替方法。为了验证本算法的有效性,依据不同 光照条件下绿萝的生理特征数据,对该生长模型算法进行了有效验证,获得了较好的真实感效果。      

虚拟现实技术在农业上的应用

当前虚拟现实技术及其在农业上的研究与应用,得到了不断深化和拓展.本文论述了虚拟农业的由来、概念,以及虚拟现实技术在农业上的应用状况.     

基于L系统的开心形苹果树枝干模型

虚拟植物模型即用计算机模拟植物的生长发育。本文通过虚拟植物研究方法L系统理论的介绍,结合开心形苹果树的形态结构特点,使用虚拟植物模拟软件L-studio,动态地模拟出开心形苹果树在不同生长阶段的三维形态。通过使用随机规则控制树枝生长方式,并使用管道模型模拟枝干的加粗生长,实现了开心形苹果树的基本形态模型。     

草方格铺设机器人虚拟样机建模及平顺性分析

该文在基于Pro/E的草方格铺设机器人设计基础上,把Pro/E模型通过接口传到ADAMS软件中建立了草方格铺设机器人虚拟样机,讨论了虚拟样机建模中的流体系统建模、控制系统建模和工作环境建模问题,进行了机器人平顺性评价的虚拟试验,通过与相同实验情况下实际机器人道路试验相比较,验证了草方格铺设机器人虚拟样机具有较高的精度和可信度.      

虚拟现实技术及其在农业上的应用

虚拟现实（VR）技术被视为21世纪的高新技术。本文概述了虚拟现实技术的概念、内涵、构成、相应的编程软件及其发展，并从科研实验，农机设计制造、教育与农技推广、农业生态景观模拟几个角度论述了虚拟现实技术在农业上的应用。