玉米生长动态模拟仿真系统的研究

为了加快提高玉米生产精准化作业的水平,利用玉米生理生态模型、形态结构模型、计算机和虚拟现实技术,研制开发了玉米生长动态模拟仿真系统,将计算机图形学算法、虚拟现实技术、动画设计技术以及信息集成技术应用到玉米生产领域。建立的生长动态模拟仿真系统有利于玉米精准化作业水平的提高,能够协助相关的生产研究和试验,达到降低成本、提高效率的目的。     

玉米生长三维显示模型研究初探

动态显示玉米的生长、发育和产量形成过程,有利栽培管理。本研究主要目的是建立一个基于生长模拟模型的可视化系统,从而反映玉米生长、发育和产量形成的实时动态。有关玉米生长、发育和产量形成的基本算法与品种、环境和生产水平密切相关,其主要来自于现有文献和研究数据。基于生长模型的逐日输出,耦合玉米种子、根、茎、叶和穗等的形态建成和生长规则,从而建立了玉米形态变化的数学模型。通过计算机图形学、Visual C 和OpenGL,本文建立了基于生长模拟模型和三维动画技术的玉米可视化模型系统,其能基本反映玉米生长、发育和产量形成规律,并具有结构简单、界面友好和图像真实等优点。     

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。     

玉米生长动态模拟与仿真研究

为提高作物生长动态模拟的真实性和逼真感,结合田间试验,构建了玉米不同生长期的株高、茎粗、果穗长度和宽度(粗度)等生长模型,然后在C#语言和CINEMA 4D植物建模软件的支撑下,实现不同生长阶段玉米单株及群体生长动态模拟与仿真,效果逼真,真实感强。     

浅谈VR技术

VR是Virtual Reality的缩写,中文的意思就是虚拟现实,概念是在80年代初提出来的,其具体是指借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。VR技术也就是虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。     

玉米精准施肥专家系统的研究

精准施肥是玉米精准作业系统中的重要组成部分,结合玉米生产的实际情况,综合信息技术、传统施肥技术和专家的经验知识,利用ASP.NET技术和SQLSERVER2005数据库平台,研制并开发了玉米精准施肥专家系统,该系统的开发为玉米精准作业提供了方便的操作平台;系统融合了人工智能等多项信息技术,构建了规范的数据库、模型库和知识库,避免了数据冗余,有利于施肥数据的规范化管理;高效的数据处理和推理机制,提高了精准施肥的准确性。玉米精准施肥专家系统的应用,给传统的玉米生产注入了新的生机和活力,降低肥料投入,减少环境污染,提高玉米产品质量和产量。     

玉米数字模拟器研究

以玉米为对象，对作物-环境-技术关系展开了数字化模拟研究。运用系统分析方法和动态模拟技术，构建了基于玉米生长发育过程的玉米产量与品质形成模拟器系统；应用组件化程序设计思想，采用标准化接口和模块化封装技术，研究了玉米生长、管理、调控与设计数字化模拟器系统；应用可视化技术实现了玉米动态模拟的可视化输出；从而实实现了玉米生产系统预测、管理、调控、设计的数字化和科学化。     

基于三维GIS的农田环境模拟监测的研究及系统实现

随着三维GIS技术的日益成熟,将三维GIS应用于农业领域已成为农业信息技术的研究热点。针对精准农业发展的需求,以国家星火计划示范区——吉林省农安县开安镇为实验区域,利用Sketch Up和Arc GIS技术,进行了玉米精准作业区农田环境的模拟研究,并对农田地下4个层次(0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm)的土壤温湿度进行动态监测,开发了基于三维GIS的玉米精准作业农田环境模拟监测系统,实现了精准农业作业区三维虚拟场景的可视化展示。结果表明,该研究对该区域土壤墒情动态监测和玉米精准作业的实施奠定了基础。     

冀中南小麦和玉米全程机械化、智能化技术集成模式

随着农机装备和信息技术的发展,农业机械化日益趋向智能化。冀中南作为黄淮海地区重要的粮食生产区,在机械化基础上实现智能化、精准化,成为当地现代农业的发展方向。为加快冀中南主要粮食作物全程机械化、智能化、轻简化发展,围绕小麦、玉米全程机械化生产,引进大型智能作业机具,对小麦和玉米耕、种、管、收作业机械化环节机具配置进一步优化,形成小麦、玉米全程机械化精准智能作业模式,加快推进小麦、玉米生产全程机械化和关键环节智能化技术集成,实现小麦、玉米全程机械化和智能化作业,为当地实现主要粮食作物机械化、智能化、轻简化提供借鉴,有利于保障当地及周边粮食安全,进一步促进农业发展、提高农民收益。     

基于Unity3D的大棚西瓜实训系统

采用交互式参数化建模方法对西瓜生长模型建模,基于Unity3D开发平台,运用虚拟现实、仿真交互技术以任务驱动的方式实现了春大棚西瓜生长周期虚拟展示及互动体验系统。该系统具有良好的用户操作界面以及互动体验环节,可以让农民提高生产技能、了解西瓜生产过程,从而推进西瓜产业的发展。     

基于OpenGL的荷花开放过程模拟

从虚拟植物基本步骤出发,用VC++6.0调用OpenGL实现了荷花开放过程的计算机模拟。实践表明,基于OpenGL的虚拟现实技术可以精确地绘制出现实荷花的整体形态和生长模型。     

虚拟现实技术及其在虚拟校园中的应用研究

虚拟现实技术是一种融合了计算机图形技术、多媒体技术和仿真技术等多种技术的综合集成技术,虚拟校园是虚拟现实技术在现代教育中的具体应用。阐述了虚拟现实技术的基本内涵、基本特征和关键技术等,详细综述了虚拟现实技术在虚拟校园中的应用及国内外研究进展,并给出在该应用领域进一步研究的建议。     

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。     

园林植物模型在Quest3D中的应用研究

随着计算机软硬件水平的提高和可视化技术的不断发展更新,虚拟现实技术在园林中应用的领域越来越广,对园林设计的影响也越来越大。作为主流的虚拟现实软件,Quest3D在园林表现中越来越多地被应用,而园林植物对园林设计效果的表现起着重要的作用。对园林植物模型在Quest3D中的应用提出了优化的方法,以改进和完善基于Quest3D的园林虚拟漫游系统的表现效果。     

玉米精确施肥系统的研究与应用

以玉米施肥为突破口,将人工智能技术与全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术相结合,以玉米养分平衡法数学模型为核心,采用面向对象技术,开发研制了玉米精确施肥专家系统。该系统主要解决玉米产量预测和精确施肥2大问题,最终为用户打印出包含预测产量、推荐品种、建议施肥量、效益分析情况在内的玉米精确施肥咨询单。该系统的应用可降低玉米生产成本,使农民增产增效,实现低投入高产出。     

农业园虚拟现实创意展示系统研究

虚拟现实技术作为一门综合了众多科学技术而发展起来的实用性技术,已经广泛应用于多种领域,但是适用于农业领域的虚拟现实技术研究还较少。通过构建农业三维模型资源库、虚拟漫游互动组件,研发了农业园虚拟现实创意展示系统,实现农业园的规划设计、全景鸟瞰、新产品新设备推介以及互动漫游功能,旨在为农业科技的可视化宣传展示、虚拟互动体验和操作培训提供创新的技术手段,推动虚拟现实技术在农业领域的应用发展。