基于L-system的植物形态建模研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：树木建模的目的是通过构造一个简单的但能反应自然界中的植物的数学抽象描述模型来模拟植物的生成和变化，从而来为解释现象、揭示机理、发现规律、预测未来提供有用的工具，保护我国的水土资源。研究意义：植物是自然界中最常见的景观之一，对自然界的植物形态及生长发育进行建模，对于探索植物生长过程的规律、深化对植物学的研究具有重要的意义。计算机技术的应用，迅速推广到了发育生物学，从获取、加工和分析实验数据到器官的建模都应用了计算机科学。对植物的建模已经成为计算机图形学的一个重要的应用研究领域。我们研究的建模技术和选择的模型都是旨在用机制的方式来说明植物的生长过程。

2. 国内外研究现状分析

l-system是由lindenmayer最早作为一种数学建模规则提出来的，其主要通过形成线段或者分支的细丝来进行多细胞有机体的建模。

并且将组成这个有机体的离散的部分称为模块，这些模块可以是生物建模中的细胞，也可以是高级植物建模中的一些功能单元，将这些模块用符号和参数表示。

最初基于l-system的建模语言和l-system数学符号并没有多大区别，随着建模对象越来越复杂，建模语言开始不断完善，开始于数学符号区分开来，并逐渐成为植物建模的多功能工具。

3. 研究的基本内容与计划

一、研究内容

1、了解树木重建的植物学背景和研究意义；

2、了解植物的生长形态结构和外形特征；

4. 研究创新点

特色：

（1）借助l-studio软件，形成了树木的主要的枝干结构以及树叶的大致轮廓；

（2）将树木的枝干以及树叶结构结合在一起，形成了比较完整的植物模型；