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虚拟植物(Virtual Plants)是利用虚拟现实(Virtual Reality)技术在计算机上模拟植物在三维空间中的生长发育过程,它是以植物个体或群体为对象,生成具有三维效果和可视化功能的计算机模型。随着虚拟现实技术与互联网技术的逐渐结合,从小型的虚拟产品到大型的虚拟建筑园区都在网上得到了很好的展示和应用,也促进了相关行业的实际发展。尽管人们对网络虚拟植物也有同样的渴求,虚拟植物技术却并未因此在互联网上得到很好的发展。
基于植物形态的分形特征,研究了L-系统方法用于模拟植物的表达机制,对DOL-系统、随机OL-系统、参数OL-系统、语义相关L-系统、Open L-系统等各种常用形式进行了比较系统的研究,分析了它们各自的表达特点,为将L-系统方法用于模拟植物生长准备了基础。
以网上在线应用为目标,选用VRML 这种基于网络的虚拟现实技术搭建虚拟场景。根据植物器官的不同外形,使用VRML的多个造型节点对植株的各个部分进行了三维建模。并且对VRML的植物三维建模进行了规律性的总结。
采用VRML和Java技术并以Web页面作为运行平台,提供三维可视化交互环境,并依据L-系统思想模拟植物生长的整个过程。从技术上,描述了用户与场景节点间信息实时交互的实现过程,对外部编程接口方法与内部节点方法这两种常用方法进行了详细比较。
最后,对本文内容进行了总结,并对以后的研究工作进行了展望。