基于NURBS曲面的小麦叶片三维可视化研究与实现

作物三维可视化将为作物生长动态预测、栽培管理调控、作物株型设计等提供形象逼真的可视化工具,从而有力促进虚拟农业和信息农业的发展。针对小麦形态结构复杂、叶片三维可视化不易表达的问题,基于田间实测数据和NURBS曲面建模实现了小麦叶片的三维重建。首先,通过田间实验定期观测小麦形态数据(叶长、叶宽、茎叶夹角、叶片弯曲度、茎秆直径等),建立小麦叶片主脉控制点构造算法,将小麦形态数据转换为主脉控制点坐标;其次,确定所有控制点坐标和节点矢量,构建小麦叶片和叶鞘NURBS曲面;最后,借助Open GL图形库可实现小麦不同生育期的模拟模型,并实现了小麦叶片的扭曲形变。结果表明该方法选取的小麦形态数据具有代表性,重建的小麦叶片模型逼真度较高,接近实测模型,易于实现小麦生长过程的动态模拟。     

基于面绘制的心脏三维数据可视化方法研究

针对目前体绘制方法存在着绘制速度慢,计算开销大,交互时间长等问题,提出了基于面绘制,结合VC 6.0下Open GL图形库开发运行环境进行的心脏三维数据可视化方法研究,并针对生成的三维模型进行任意点或面的剖分,实现心脏内部某一指定位置的定位观察。通过实践,研究使用的方法能够有效地解决心脏三维数据的可视化问题,同时,可在三维空间内任意对心脏模型进行剖分,创建的三维图像清晰的显示了心脏内部结构,实现了心脏任意位置的三维定位观察。     

基于图像处理的水稻叶片三维可视化研究

介绍利用数字图像处理技术提取水稻叶片几何参数及边缘轮廓曲线的方法,分别利用三角网格化技术和贝塞尔曲线来描述叶片边缘信息,并对2种方法进行比较。通过二次生长曲线方程实现了水稻叶片的三维建模及可视化表达。     

基于实测数据的作物三维信息获取与重建方法研究进展

作物三维信息获取与重建是农业信息化领域的关键问题,基于实测数据的信息获取与重建方式是该研究领域的热点方向。按三维信息获取原理及工作方式进行分类,并就每类方法的基本原理和应用进行了介绍和探讨。同时针对作物建模精度评价问题,将现有评价方法归纳成2类分别进行了阐述。最后从方法融合、多参数反演、工作模式和工作范围四个方面探讨了基于实测数据作物三维信息获取与重建方法的发展动向。     

海量医学图像数据三维可视化表面重建方法

目的 为了提高海量医学图像的识别能力,需要进行海量医学图像数据三维可视化表面重建.提出基于谱分析的海量医学图像数据三维可视化表面重建方法.方法 构建海量医学图像数据的采集模型,提取海量医学图像数据三维图谱特征量,采用边缘轮廓检测的方法进行海量医学图像数据三维可视化特征分解,建立海量医学图像数据的模糊相关性特征分布结构模...     

地形三维可视化研究

本文介绍了地形三维可视化的原理、数据基础以及关键技术.     

基于激光扫描点云数据的植物叶片三维可视化

利用三维激光扫描系统得到单个黄瓜叶片的点云数据,借助imageware软件对点云数据进行缩减和坐标转换处理,并在OpenGL中通过三角网格化处理得到能反映叶片真实几何形态的三维模型,同时运用着色技术实现了单个叶片的三维可视化,达到了较逼真的可视化效果,为建立黄瓜植株三维模型的可视化提供了基础。     

裁剪NURBS曲面的改进Delaunay三角化

提出了一种改进的裁剪曲面 Delaunay三角化的方法。将仅适用于凸多边形域的 Delaunay三角化方法扩展到可应用于任意形状并可带有任意孔洞的形式 ,并给出了算法所用数据结构和详细的步骤 ,讨论了单连通域的构建方式。最后给出了应用该方法实现的一些例子     

基于CesiumJS和Electron框架的三维可视化信息平台构建

介绍了CesiumJS三维地球可视化框架和Electron跨平台开发框架2种主流技术,通过工程项目的实际案例展示了二者综合应用场景并讨论二者结合的开发方法.通过案例相关核心功能的介绍,表明CesiumJS在空间数据可视化上具有丰富的功能和表现能力,利用Electron技术扩展了WebGIS应用对本地数据的支持,从而为构...     

基于三角形折叠的植物叶片曲面网格简化方法研究

为在保留植物器官形态重要特征的前提下,适度精简原始三角网格数据,以满足计算机三维建模及应用的需要。通过改进Isler等"基于三角形折叠的网格简化方法",提出了能够有效解决简化过程中出现网格交叉、大钝角三角形和狭长三角形现象的算法,构建精简叶曲面网格的新方法,并使用三维激光扫描仪采集得到的烟草叶片结构数据对该方法进行评价。结果显示当冠层简化比例为90.3%时,渲染效率提高86.1%,并且简化后叶片仍然逼近原始结构。结果表明:使用该算法不但能显著减少叶曲面三角形网格的数目,而且能很好地保留叶曲面形态特征。该算法可应用于不同形态类型叶片的简化,包括褶皱度很大的叶片。该研究可为植物冠层可视化与植物冠层光环境模拟等方面提供有力的支持。     

仿射变换在三维地质数据彩色切片显示的应用

介绍了仿射变换的原理,利用仿射变换解决切片显示中复杂的坐标变换问题,并具体编程实现,最后给出程序运行结果图。结果表明,该方法具有实现简单、速度快等特点。     

小麦生长模拟与三维可视化系统构建技术研究

作物生长过程的三维可视化是虚拟作物研究的关键技术之一,针对小麦形态结构复杂,小麦生长可视化不易实现的问题,以小麦作物为对象,在已有研究成果基础上,结合小麦生长模拟模型和形态结构模型,从系统结构与功能、系统设计与实现、真实感图形渲染技术（颜色渲染、纹理映射、光照处理）等方面入手,构建小麦生长模拟与三维可视化系统,实现了小麦生长模型和形态结构模型的有机结合,最终实现了小麦生长过程的三维可视化。小麦生长模拟与三维可视化系统将为小麦作物生长动态预测、栽培管理调控、作物株型设计等提供形象逼真的可视化工具,为小麦理想株型筛选,高产、高效、抗倒伏设计与优化等提供技术支撑。     

混凝土裂纹结构三维重建可视化研究

依靠混凝土的CT图像信息,可以准确地展示混凝土内部裂纹结构。运用Amira 5.2.1软件,将CT原始图像信息进行了混凝土裂纹结构的三维重建研究。实验表明:所建立的混凝土三维模型骨料分布基本符合原始CT图像,裂纹空间形态较清晰,实现了裂纹的可视化,能够比较真实地展示混凝土材料的内部裂纹结构。三维重建图可看到骨料分布比较均匀,裂纹连接了部分原始孔隙,且主要出现在边部。     

冬小麦返青后叶片高度模型构建及三维可视化

作物生长模拟模型对作物生长管理调控、产量预测和经济效益分析等有重要指导作用,形态结构模型为作物理想株型筛选、高产、高效、抗倒伏等提供了有力技术支撑。针对小麦形态结构复杂,生长可视化不易实现的问题,以冬小麦品种济麦22、衡观35和衡4399为材料,在天津市武清区开展了不同小麦品种和施氮水平的田间试验,采集小麦叶片高度形态数据,分析各品种冬小麦返青后叶片高度和有效积温的定量关系,用Logistic方程构建冬小麦返青后不同叶位叶片高度模拟模型。经数据检验,叶片高度模型绝对误差在0.01~2.82 cm之间,根均方差(RMSE)在0.32~1.52 cm之间,表明所建模拟模型精度较高,该模型对不同品种冬小麦生长具有较好的预测性。借助该模拟模型和已有研究成果,构造了不同品种、不同施氮水平下的冬小麦植株形态,实现了小麦生长模拟模型和形态结构模型的有机结合,逼真模拟冬小麦返青后动态生长过程,实现了不同品种冬小麦不同施氮水平下的生长可视化。     

Grid三维曲面构造与显示的算法及实现

由于存在很大的随机性,采用较为简单的加权方法来建立规则网格Grid格式数据体对三维空间地形进行近似描述,利用OpenGL技术构造Grid数据体三维地形,并对构造出的三维空间曲面进行平移、缩放、旋转等自由变换,提供最多6个切面对三维空间曲面进行任意切割的算法,结合地质演化需要,利用双缓存技术实现了地质要素三维曲面动态演化过程。     

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.     

三维可视化平台下建模分析以及数据的交换——以广州大学为例

使用了三维GIS技术对区域建筑进行虚拟,首先采用ArcGIS to SketchUP6Plugin插件将具有空间参考坐标的广州大学建筑楼的地理数据导入SketchUP,在其中建立带有贴图的精细的广州大学建筑三维模型,最后将三维模型导回Arcscene中进行三维显示及分析。     

植物ASK1-D3(MAX2)-D14蛋白复合体互作区特征与演化分析

ASK1-D3-D14复合体作为E3泛素连接酶的一部分,调控水稻的形态发生等生理反应.为了揭示该复合体互作区的结构特征和演化关系,通过对不同物种中D3直系蛋白间的系统进化进行分析,发现D3基因在不同物种中表现出不同的演化进程;而对ASK1-D3和D3-D14互作面的序列和空间结构分析,揭示D3直系同源蛋白质以及已知的F-box-like结构域间的序列同源性较低,而空间结构相似性较高,暗示F-box-like与ASK1类蛋白质之间的互作,空间结构的相似性重于序列的相似性.涉及D3和D14互作面的氨基酸在直系同源蛋白序列间的同源性很高,而形成互作面疏水内核的氨基酸保守性更高.这为D3复合体的进一步研究提供了依据.