导　　师： 王琰

学科专业： H1202

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 沈阳理工大学

摘　　要： 虚拟植物器官建模是虚拟植物建模的一个重要的研究方向。植物叶片由于其表面纹理的不规则性及高度复杂性，成为了这一领域的研究难点。本课题是以分形理论为基础，结合叶脉的形态结构，在VC++环境下结合OPENGL进行植物叶片的建模。
　　 以植物形态学理论为基础，针对大部分叶脉纹理都具有近似或统计意义上的自相似性的特征，按照叶脉纹理的自相似结构单元对叶脉进行了分类。
　　 对于具有自相似结构的叶脉，提出了运用迭代函数系统进行建模的方法。选取荷叶叶脉、银杏叶脉和羽状叶脉进行观测统计，统计表明，荷叶叶脉和银杏叶脉都为二叉状分枝叶脉，且每一分枝都具有自相似性。羽状叶脉每一级叶脉的分枝与其上一级叶脉具有自相似性，根据观测统计结果和大量的数学实验得出其IFS码，建立相对应的迭代函数系统，并给予理论证明。
　　 对基于叶图像建立叶片边缘轮廓的模型进行了分析，提出了一种基于图形的利用自由曲线模拟叶边缘轮廓的新方法。在构建了叶脉图形的基础上，运用三次参数样条曲线拟合叶轮廓线，并最终实现植物叶片的模拟。
　　 针对自相似性较差或无自相似结构的叶脉纹理，采用粒子系统的思想进行模拟。提出了采用随机产生粒子的方式进行模拟。经过对比，采用此方法生成的叶脉纹理不规则性较强，自相似性更差，较符合形态学中植物叶片构成的原理。

关 键 词： 荷叶 叶脉纹理 虚拟植物建模 迭代函数 边缘轮廓 植物形态学

分 类 号： [Q944 TP391.9]

领　　域： [生物学] [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]