分形和基于C~(++)的分形参数化绘图

对分形图形技术进行了一些研究.在分析分形图形形成的理论上,研究了分形图形的几种生成方法:基于L-系统的分形图形、复变函数迭代.通过研究各种方法的基本思想和生成过程,归纳筛选出决定其形态的参数,用Delph i语言实现分形绘图系统.     

基于BSP算法的L-系统在植物模拟中的应用

本文通过对自然景物的计算机模拟算法的研究,提出植物的基于BSP算法的L-系统绘制思想和算法,增强生成植物图形的逼真度和立体感.     

基于环境敏感的虚拟植物建模

通过左语义相关L-系统,模拟了一个mesotonic结构的植物生长和信号在植物体内的传递过程,即通过在一个2L-系统中引入向上传递的资源流和向下传递的节点数,模拟了双向的信息流在植物体内的传递过程.这种建模方式可以对不同环境下的植物形态进行建模,从而建立了植物与环境之间的互反馈机制.     

一种快速生成CE-Bézier旋转曲面的新方法

为了解决工程旋转曲面形状难以调节和控制的问题,提出了一种带两个形状参数的新型旋转曲面—CE-Bézier旋转曲面。基于超限向量值有理插值函数,结合含有两个形状参数的三次多项式基函数进行旋转曲面的设计,该方法生成的CE-Bézier旋转曲面不仅具有灵活的局部形状可调性,而且保留了Bézier曲面的特性。本研究给出了具体的数值实例,结果表明本研究的设计方法不仅简便、有效,而且易于控制旋转曲面的形状,从而可以广泛地应用于各种CAD/CAM曲线曲面造型系统中。     

冠状动脉系统的复杂动态与混沌控制

研究两类冠状动脉系统:N型与S型.利用Melnikov方法,得到两类系统在参数条件下产生Smale马蹄意义上的混沌的阀值.通过数值模拟,不仅可以证明理论分析的正确性,同时显示出理想的分支图形和更多新的复杂动力学行为.数值模拟包括相图、势能图、同宿分支曲线和分支图,通过这些较直观地反映出系统随周期激励外力强弱变化的动态特性、复杂性和非线性特征,揭示了系统的分支形式以及通向混沌运动的道路.最后对系统的混沌运动状态进行了有效的控制.     

基于分形几何学的植物图像计算机模拟

根据分形几何学理论,从计算机图形学的角度讨论了植物模拟的几种方法,如迭代函数系统、L-Sys-tem文法和递归方法.给出了实现植物图像模拟的计算机程序算法,在算法中加入随机参数,并显示了程序运行生成的逼真图形.     

利用二次随机法进行L-系统的符号变异

通过利用二次随机法进行L-系统的符号变异,使生成的植物形态在具有非严格自身相似的基础上,能够模拟更多的形态,缩小了理论形态生长与现实之间的差距,扩展了L-系统的表达能力。     

基于OpenGL对二维断层数据重构三维立体表面

由于建立三维图形数据量很大,大多需要借助价格昂贵的专业图形加速卡或图形工作站.基于OpenGL在PC机上实现了三维形体的重构过程.该过程首先对二维断层数据进行建模,然后生成形体的线框图,并对生成的线框图进行优化,最后使用最短对角线法进行三维立体表面的重构.该方法基于OpenGL,不需要专用的图形工作站,生成速度快,而且还可以旋转、缩放观察所生成的立体表面不同位置的情形,取得了较好的效果.     

车载柔性虚拟仪表的显示与生成

从工效学研究需要出发,论述了基于3D引擎的虚拟仪表显示与生成方法及相关算法,讨论了虚拟仪表的数据驱动技术,最终实现了基于3D图形引擎的柔性车载虚拟仪表系统.该系统不但可以生成逼真的仪表外观,并且能够模拟多种真实车型的司机室仪表类型,从而可以根据实验需要灵活的对司机室仪表进行布局.     

IFS分形图像的组合随机数算法

设计了性能优异的组合随机数序列发生器,通过偏差算子的作用得到取值范围可调的随机数序列,对仿射变换参数系统进行随机调整,控制迭代函数系统（IFS）分形图像的形态变化.以自然景物的树木生长为研究实例,应用计算机图形技术随机生成形态变化多端的树木.实验结果表明,该方法能较好地模拟自然界的一些景象.     

基于L系统的三维树的改进建模方法

基于L系统的树的建模方法是一种基于符号的重写系统,它是一种常见树木建模方法,但是由此生成的树的模型相对简单,缺乏对树枝的粗细、分叉角度等细节信息进行有效进行控制,真实感不够强.文章提出一种基于L系统的树的改进建模方法,在模型构建过程中,对树枝的粗细度、长度以及分叉角度等细节信息进行控制,并拓展到三维空间,实现了三维树模型的真实感绘制.     

基于参数L系统的三维树木仿真

研究利用参数L-系统对树木进行快速高效三维仿真的方法.首先对树木的抽象模型及参数L-系统进行简要分析,然后利用参数L-系统构建树木的初始骨架,并通过Hermite曲线拟合获取树木的优化骨架,在优化骨架与参数L-系统生成的树枝半径的约束下,利用Frenet标架与相关的三维几何理论重构树木的三维网格模型,同时结合树叶的简化模型完成整个树木三维模型的仿真,最后通过实验验证文中所提方法的可行性.实验证明,所提出的三维树木的仿真方法不仅有效地减少了模型的数据量,且能灵活地模拟各种形态的树木.     

Fractal analysis for root growth of plant seedlings under doubled CO2 concentration

Fractal geometry was applied and box dimension was used as an indicator to analyze the effects of doubled CO₂ concentration on the root growth of plant seedlings. Results showed that doubled CO₂ concentration displayed different effects on root branching characteristics of C₃ and C₄ plants. There was an obvious increase of root branches in spring wheat while there were no significant effects on roots of sweet sorghum. In different soil layers, root branching of spring wheat was stimulated and this promotion was most significant in the second layer (10–20 cm), which denoted that elevated CO₂ altered the root branching pattern. That means higher CO₂ concentration influences not only root growth but also its differentiation and development.     

一个实用的分形CAD系统设计

将分形Ｌ—系统与ＡｕｔｏＣＡＤ相结合,使之从单纯的图形算法进入到实际的设计系统中,同时也扩展了ＡｕｔｏＣＡＤ的绘图功能．文中给出了具体实现过程及图例     

基于力学模型的植物枝条弯曲模拟的研究

自然界中遍布着千姿百态的植物,多年来,植物模拟技术作为不规则物体建模领域的一个重要分支,一直被众多的科学家所关注.植物枝条弯曲形状的模拟是植物模拟的重要内容.针对枝条弯曲形状的模拟,分析了植物枝条的生物力学模型,将材料力学中弹性杆件的简易受力模型与基于L系统的植物模拟算法相结合,模拟了重力和趋向性对于枝条弯曲形状的作用,有效地生成了自然逼真的植物枝条弯曲形状.     

基于Flash的分形树生成及其动画效果的实现

探讨了在Flash中实现迭代函数系统、图形迭代系统和L系统的思路和方法.重点研究了基于Flash的分形树生成方法,通过把迭代函数系统与Flash中的影片剪辑技术相结合来构造分形树.在此基础上探究了Flash中生成分形动画的两种方法.通过添加鼠标交互、影片运动录制和回放功能以及通过修改参数,实现了"舞动的树".