北京市自然科学基金(4081001)
- 作品数：32 被引量：219H指数：8
- 相关作者：郭新宇陆声链温维亮赵春江肖伯祥更多>>
- 相关机构：国家农业信息化工程技术研究中心首都师范大学大连理工大学更多>>
- 发文基金：北京市自然科学基金国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学更多>>
- 玉米群体冠层实时物理模拟
- 2009年
- 植物器官具有柔性体性质,如何快速高效地处理植物群体内部、植株之间,以及植物器官之间的碰撞检测及变形问题是进行植物群体实时物理模拟的关键。以玉米群体冠层为例,提出了四面体网格结合皮肤网格的双层架构的植物群体物理模拟方法。该方法创建与植株精细的三角形皮肤网格模型相对应的较粗糙的四面体网格包络模型,在四面体网格模型上进行物理模拟、碰撞检测等计算,然后通过四面体网格与皮肤网格间的关联将模拟结果变换到三角形精细网格模型,从而实现了较为逼真、稳定的植物群体实时物理模拟效果。
- 李长锋郭新宇陆声链赵春江
- 关键词：虚拟植物物理模拟可变形物体四面体网格
- 幼苗期油菜几何造型研究被引量：6
- 2011年
- [目的]研究幼苗期油菜的几何造型。[方法]通过对幼苗期油菜的形态结构和生长过程的观测分析,提出了基于形态结构特征参数的幼苗期油菜三维形态数学模型及其可视化方法。根据油菜各器官的形态结构特征提取了不同的控制参数,并利用3次Bézier曲面生成大小各异的油菜叶片与叶柄模型,同时采用上下底面积不同的圆柱体作为主茎模型,最后通过旋转、缩放、拼接等操作实现了幼苗期整株油菜的三维重建。[结果]该方法具有一定的可控性,简单方便,可快速构建幼苗期油菜几何模型。[结论]为油菜形态模型研究提供了参考。
- 赵丽丽温维亮彭亚宇郭新宇陆声链杜建军
- 关键词：BÉZIER曲面油菜可视化
- 番茄植株三维形态精确重构研究被引量：17
- 2012年
- 为实现番茄形态的数字化设计与可视化模拟,通过对番茄进行长期的观察测量与分析,提出了对实测数据统计分析的基础上进行器官模板分类的几何建模方法。对叶片和侧枝进行了分类,每种分类都建立模板库。依据番茄器官的主要形态特征,提取器官几何模型的主控参数。结合模板技术实现了番茄主要器官和植株三维形态结构的交互式设计软件。所提出的基于番茄器官几何模型的植株结构交互式设计方法所构建的模型呈现多态性,并且对模型和对应的真实植株的垂直投影叶面积与总叶面积的比值进行了计算,分别为0.478 8和0.483 2,其误差为0.91%,具有较高的真实感效果。该设计方法易于结合农学知识,且满足番茄形态多样化的数字化设计要求,对形态结构复杂的园艺作物几何建模具有一定的参考价值。
- 袁晓敏赵春江温维亮郭新宇陆声链魏学礼
- 关键词：番茄交互设计
- 西瓜三维形态几何建模和真实感绘制技术研究被引量：24
- 2008年
- 【目的】实现西瓜形态的数字化设计和生长的可视化模拟。【方法】提出一种基于B样条曲线的西瓜器官几何造型方法,并利用位置信息和茸毛生成技术描述器官的局部细节特征;依据西瓜器官的主要形态特征,提取器官几何模型的主控参数,参数具有较明确的农学意义,结合模板技术实现西瓜主要器官和植株三维形态结构的交互式设计;同时也可以根据西瓜植株拓扑结构发展规律,通过动态驱动参数化器官几何模型的方法实现植株生长的可视化模拟。【结果】本文提出的西瓜器官三维形态建模和植株结构交互式生成方法易于与农业知识结合,所重构的形态模型具有较好的真实感效果。【结论】文章提出的方法具有较好的普适性,为瓜果类作物三维形态的交互设计和形态模拟提供了实用的方法和手段。
- 赵春江陆声链郭新宇李长锋杨月英
- 关键词：交互设计西瓜
- 基于模板的生菜参数化几何建模方法被引量：6
- 2011年
- 为了对生菜进行快速三维重构,将逆向工程的思想引入到生菜几何建模中来,提出了一种基于参数模板的生菜几何建模方法。借助三维扫描设备构造具有多分辨率的生菜器官模板,分析生菜植株形态结构特征,提取特征参数,进而通过形态参数对模板进行控制,并最终组装成为参数化的生菜几何模型。试验结果表明,该方法可以快速、便捷地重构出具有较高真实感的生菜几何模型,对曲面难以构造的植物器官及植株几何建模具有一定的参考意义。
- 温维亮郭新宇肖伯祥陆声链杜建军
- 关键词：生菜参数化
- 曲面建模方法在数字植物中的应用与展望被引量：5
- 2011年
- 利用曲面建模方法实现植物形态结构的三维重构和真实感显示是数字植物研究的基础工作。本文对近年来曲面造型理论和技术的发展进行了介绍,着重阐述了参数曲面建模和隐式曲面建模技术在植物形态建模中的应用,分析了相关技术的各自优势,并对基于多边形网格的几何建模方法中一些新曲面造型技术在数字植物几何建模中的应用趋势进行了讨论,最后对曲面建模方法与数字植物研究的结合进行了展望。
- 温维亮郭新宇陆声链肖伯祥赵春江
- 关键词：曲面
- 基于球B样条函数的烟草叶片虚拟实现被引量：20
- 2011年
- 植物三维形态的可视化模拟是数字植物研究的基础。该文综合应用球B样条曲线和插值B样条曲面实现了以脉序作为结构骨架的烟草叶片几何建模。首先利用三维数字化仪等数据获取装置获取烟草叶片脉序主要形态特征点的三维坐标和厚度,然后利用球B样条曲线对脉序进行三维建模,生成叶片的形态骨架,与由插值样条生成的叶片曲面合成,实现了烟草叶片的三维重建和真实感显示。结果表明,该方法得到的烟草叶片几何模型与传统方法相比具有较高的真实感,为植物叶片叶脉尺度的高真实感几何建模提供了新的手段。
- 王芸芸温维亮郭新宇赵国辉陆声链肖伯祥
- 关键词：烟草叶片
- 水稻稻穗三维形态交互设计及可视化仿真研究
- 2011年
- 根据水稻稻穗的三维形态结构特征,分析稻穗的拓扑结构并进行参数化建模,实现水稻稻穗的交互设计及可视化仿真。首先,建立稻穗的几何模型,用B样条拟合的方法生成水稻的谷粒,用球B样条生成稻穗主轴、枝梗轴和小枝梗;在稻穗几何模型的基础上,基于OpenGL图形库,应用光照和纹理映射等渲染技术增强了真实感,实现了稻穗的三维可视化。实验结果表明,可视化模型具有良好的可控性和较高的真实感效果。
- 青克乐其其格郭新宇肖伯祥温维亮乔桂新
- 关键词：稻穗B样条可视化
- 基于立体视觉的玉米植株三维骨架重建被引量：17
- 2010年
- 提出了一种基于立体视觉原理的玉米植株三维骨架提取和重构方法,从两幅由特定角度拍摄的图像提取植株二维骨架信息,通过极线约束算法和设定合理的匹配准则,实现骨架特征匹配,获得三维骨架的点云信息并降噪,最终通过样条曲线拟合产生三维骨架模型。在该骨架模型基础上,能够进行叶长、茎叶角等作物重要参数的计算。试验结果表明,该方法可以快捷地重建玉米植株的骨架模型,且误差不超过2%。
- 赵春江杨亮郭新宇陆声链肖伯祥
- 关键词：玉米立体视觉三维模型
- 基于多角度图像的水稻稻谷几何建模方法研究被引量：2
- 2011年
- 为实现水稻稻谷的几何建模和真实感显示,本文提出了一种基于多角度图像的稻谷三维形态建模方法。利用数字视频显微镜采集稻谷的显微图像,提取稻谷图像边缘点的二维形态特征参数;通过几何变换将二维参数转换成三维形态特征参数;最后,用B样条曲线曲面拟合的方法实现了水稻稻谷的三维重建,并使用纹理贴图和光照处理来增强真实感。结果表明,本方法重建的稻谷具有较强的真实感,为稻麦谷粒的可视化仿真提供了可行的方法。
- 青克乐其其格郭新宇肖伯祥温维亮
- 关键词：水稻谷粒图像三维建模
