1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
意义温室作物试验受季节、气候、地形等多种因素的限制,每年的播种和收获时间有限;同时人力、物力投入高,试验周期长,研究人员需要等到下一季才能得到各项试验指标,然后进行作物改良。
这种情形长期以来一直制约着农业作物新品种的研发速度和周期,妨碍了农业作物品种改良创新水品的提升[1]。
随着虚拟现实技术的发展,基于科学的作物生长模型,开发高度模拟真实农作物长势的、替代季节性田间试验的农业试验平台,受到该领域学者的广泛关注。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标设计与实现一种可重复操作和演示的虚拟温室监控平台,为生产决策服务, 解决现实中农业上异常复杂的各种问题,同时虚拟温室也可以作为一种综合的计算机平台,进行试验和研究温室及其小气候的特性和规律。
研究内容 (1)采用3dmax软件进行建模,photoshop、autocad等软件对物体进行材质贴图,以三维形式呈现文洛式温室,包含温室中的典型执行机构和传感器。
(2)将模型以fbx文件的形式导入unity3d引擎中,结合c#脚本,完成空气内循环、补光、换气、灌溉及漫游等交互控制功能设计。
3. 研究的方法与方案
研究方法(1)查阅书籍资料以及上网搜索相关的资料,做好前期准备;(2)查阅相关资料,熟悉unity3d开发工具,掌握unity3d软件的使用方法和技巧;(3)研究模型的建模,建立品相优良的温室中的各个模型;(4)研究学习实现虚拟温室平台脚本语言如c#、javascript等,实现齐全的虚拟温室交互功能;(5)研究学习农作物的各种特性和专家系统的程序语言,编写应用于虚拟温室的专家系统;(6)学习实现将虚拟温室发布到.net framework4.0 windows forms平台;(7)整体功能测试,并进行分析,改正不足;技术路线(1)了解文洛型温室的功能结构;(2)利用3dsmax建立模型数据库,包括作物、执行结构;(3)将模型数据库导入unity3d中进行进一步开发;(4)编写c#脚本对平台进行开发;(5)包括界面设计、漫游模式、实时显示物理信息、按钮控制虚拟机构;(6)编写平台的专家系统算法;(7)发布到.net windows form并进行调试;(8)调整和修改。
实验方案采用3dmax软件进行建模,photoshop、autocad等软件对物体进行材质贴图,unity3d作为开发工具,c#作为脚本语言,.net framework4.0 windows forms作为开发平台,设计并实现交互式虚拟温室仿真平台。
可行性分析(1)经济可行性我国自古以来就是农业大国,每年投在农业试验方面的资金是一笔很大的开销。
4. 研究创新点
特色或创新之处基于Unity3D的交互式虚拟温室仿真平台能缩短作物品种试验周期,降低成本,是实现农业生产现代化的关键。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展2017 年1月10号1月28号 查阅相关资料,学习建模、编程方法2017 年1月29号2月28号 对平台进行深入研究并完成建模工作2017 年3月1号3月31号 平台脚本程序和专家系统的编写、调试2017 年4月1号4月10号 建立虚拟温室平台并完成整个设计2017 年4月10号5月1号 根据导师意见尽行调整和完善并撰写毕业论文
