基于形状分析的植物建模与快速绘制

项目名称： 基于形状分析的植物建模与快速绘制

项目编号： No.60970093

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 张晓鹏

作者单位： 中国科学院自动化研究所

项目金额： 30万元

中文摘要： 植物是虚拟场景和数字农林业的必要对象，植物形态和生长过程的复杂性决定了植物建模的难度，特别是真实植物的建模。本项目根据植物场景构建的真实性和绘制的高效性两个需要，基于植物结构知识和形状分析技术，在学科发展分析和工作积累基础上，提出了三类基本研究问题：基于形状分析的真实植物模型构建，计算机硬件支持的植物模型连续多分辨率表示，并把这些技术用于植物场景的快速绘制和漫游。主要研究内容有：植物形态数据处理和分析、植物几何特征的计算、植物形态模型和功能模型的构造、复杂植物场景的快速绘制。技术创新在于分支结构遮挡缺失信息的有效补充、枝干半径信息求取、树冠轮廓曲面求取、基于相机标定的植物整体快速建模、几何模型与纹理模型切换中的误差控制、枝干多分辨表示和绘制方法、基于GPU 的植物场景简化模型快速抽取和快速绘制。技术难点在于离散数据的识别、分支结构遮挡缺失信息的补充、模型压缩程度与细节的兼顾。

中文关键词： 植物建模；形状分析；三维重建；绘制；复杂场景

英文摘要：

英文关键词： Plant modeling；Shape analysis；3D reconstruction；Rending；Complex scene