基于形态特征参数稻穗几何建模及可视化的研究.pdfVIP

中国农业科学 2009,42(4):1190-1196 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2009.04.009 基于形态特征参数的稻穗几何建模及可视化研究 1,2 1 1 1 1 1 伍艳莲 ，汤 亮 ，刘小军 ，张文宇 ，曹卫星 ，朱 艳 1 2 （南京农业大学农学院/江苏省信息农业高技术研究重点实验室，南京 210095 ； 南京农业大学信息科技学院，南京 210095 ） 摘要：【目的】建立基于形态特征参数的稻穗几何模型，实现稻穗的可视化。【方法】通过对稻穗形态建成过 程中关键特征的观测分析，利用三维几何建模技术，构建基于形态特征参数的稻穗几何模型，包括穗曲线、穗轴、 次枝梗和小穗几何模型；用Bezier曲线来拟合穗曲线，将二维空间的穗曲线映射到三维空间，构建穗轴几何模型； 用一段穗轴及圆柱体模拟一次枝梗和二次枝梗；并分别用椭球体及圆柱体模拟小穗的谷粒及小枝梗，最后基于稻 穗的拓扑结构，构建稻穗几何模型。模型参数主要有穗长、穗倾角、一次枝梗长、一次枝梗数目、二次枝梗长、 二次枝梗数目、谷粒大小等。【结果】在稻穗几何模型基础上，基于 OpenGL 图形平台，实现了稻穗生长过程的三 维可视化, 较好地描述了稻穗形态建成过程。【结论】稻穗的可视化为建立可视化水稻生长系统奠定了基础，同时 对其它作物的可视化表达也有很好的借鉴意义。 关键词：水稻；穗；几何建模；可视化 Architectural Parameter-Based Geometric Modeling and Visualization of Rice Panicle 1,2 1 1 1 1 1 WU Yan-lian , TANG Liang , LIU Xiao-jun , ZHANG Wen-yu , CAO Wei-xing , ZHU Yan 1 ( College of Agronomy, Nanjing Agricultural University/Jiangsu Key Laboratory for Information Agriculture, Nanjing 210095 ; 2College of Information Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095) Abstract: 【Objective 】 The aim of the study was to develop an architectural parameter-based geometrical model and realize the visualization of panicle in rice. 【Method 】 Based on measuring and analysing morphological structure of rice panicle, an architectural parameter-based geometrical model for rice panicle was developed by using 3D geometric modeling technology. The model in