面向农学研究与数字内容制作的植物形态辅助设计软件研制

摘要

目的:植物不仅具有丰富多样的形态结构,同时其外部形态又与品种、生理过程及外部环境条件有着重要的关联,因此植物形态结构的建模是一个具有挑战性的课题,也在植物株型设计、教育培训、数字娱乐等领域中有着广泛的应用需求.目前国内缺乏简单易用、成熟的植物形态建模软件,本文设计并实现了一个面向农学研究与数字内容制作的植物形态辅助设计软件——PlantCAD.方法:该软件以植物器官的参数化几何模型为基础,结合交互式设计技术和基于测量数据的三维重建技术,实现不同种类、不同生长年龄植物形态结构的快速、精确三维建模,并提供几何参数统计、冠层光分布模拟等辅助计算分析功能.结果:为非专业用户提供了简单易用的软件界面,实现从器官、植株到群体等不同尺度的植物形态结构三维建模.结论:实验结果表明,所开发的软件能够较好地实现不同品种、不同生长时期的植物形态结构的多尺度建模和定量分析,具有灵活、易用等特点.