基于激光点云的树木三维几何建模系统的设计与实现

根据树木的几何拓扑原理,直接利用地面激光扫描仪扫描获得的活立木点云数据,提出了一种基于点云数据的树木三维高精度、真实感的快速重建技术,重点解决了树木骨架点的提取、枝条系统分级重建、模型交互式编辑等关键技术.应用结果表明,基于点云的树木三维几何建模系统能够克服传统树木建模精度低、效率低、形态逼真度差等不足,依据点云数据能快速高效地重建出忠实于现实树木形态结构的三维真实感模型.系统具有良好、灵活的交互性以及较强的实用性,可广泛应用于森林资源管理、精准农业、古树名木管理、园林规划设计等领域.     

顾及树木的城市三维建模及其在太阳能潜力评价中的应用

城市高大建筑与树木的阴影会影响周围相对低矮建筑能接受到的实际太阳直射辐射能的大小,建筑与树木的精确三维建模与描述是建筑物尺度太阳能资源潜力评价的难点之一.基于LiDAR点云数据和QuickBird影像数据,对城市地区的建筑物和树木进行了三维建模;再借助改进的容斥原理计算某时刻树木和建筑物的阴影面积;利用遥感手段反演逐时地表太阳辐照度;结合反演结果及光照面积,计算建筑物屋顶和墙面最终可获得的太阳辐射能;以南京市某建筑群为例,对所提出方法进行了应用.结果表明,本文提出的三维建模与阴影遮挡计算方法可较好地反应某建筑所能接受到的太阳辐射能.该结果可为太阳能相关设备的选择、安放以及建筑物能耗测算提供基础数据支持.     

户外场景中的树木三维模型多层显示法

提出了一个能根据视距变化作出有效的多层显示的树木三维建模方法。具体有以下两个步骤:通过投票算法获取树木的三维概形;通过八叉树来实现三维形态的分级多层显示。     

基于参数化技术的圆柱直齿斜齿统一建模方法

运用参数化建模思想,提出了一种统一斜齿、直齿圆柱齿轮的三维建模方法;并且使用Pro/E 2.0实现了所提出的统一建模方法.运用该方法通过给参数赋不同的值就可生成相应的直齿、斜齿圆柱齿轮;该方法可加快齿轮类零件的三维建模进度,为后续机构运动学、动力学仿真分析及零件数控加工提供基础数据支持.     

面向产品概念设计的虚拟三维装配建模及其仿真技术

探讨了面向概念设计的产品虚拟三维装配建模过程和三维建模方法,提出了面向概念设计阀门装配CAD设计与仿真的思想和方法。     

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.     

虚拟场景中三维树的建模与仿真

树木是构建虚拟场景不可或缺的元素.针对传统的树木分形生成算法耗时长,计算复杂、不适合在构建实时动态的场景中使用的缺点,提出了一种通过构建树木的枝干模型,采用递归算法和OpenGL纹理映射的方法来渲染具有真实感的三维树木,并且可以利用各种成熟的诸如光照等技术做进一步的处理以适应各种需要.同时,为了从任意角度观察模型,通过构建OpenGL摄像机类,实现了三维树木不同视角下的三维漫游.试验结果表明,所述的原理方法稳定可行,所实现的效果符合三维可视化的要求.     

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.     

煤层体三维建模及可视化研究

针对目前三维地质建模面临的两大困难——数据获取困难和煤层空间关系复杂这两个问题进行了研究:对于第一个问题提出了钻孔数据、剖面图数据和等高线数据综合利用的解决方案,对于第二个问题提出把复杂煤层地质情况化为简单、容易的基本结构单元再分别建模的思路.在建模方法方面,根据煤层的地质特征,从体建模和面建模两大建模方法中选择基于面建模的煤层体建模方法,又从面建模中选择建模速度快、精度比较高的TIN模型.最后利用可视化开发工具VisualC++开发出一个实验系统来生成煤层体模型,并利用OpenGL对其煤层体的三维模型进行了可视化.     

应用于植物建模的本体知识库系统构建

建立适合于整个植物学领域的本体库和以马尾松为特定植物类型的规则库,研究基于本体的知识库系统的总体架构,并开发了各功能模块.将本体知识库系统应用于植物几何建模.试验表明,本体知识库系统引导下的植物几何建模方法能全面、系统地将各种领域知识来约束、驱动建模全过程,有效降低了植物建模软件的复杂度,使虚拟植物建模只专注于实现树木的三维重塑,而由知识库系统负责植物学知识服务,实现了软件开发和知识运用的分离.     

基于地面激光点云数据的单木三维重建方法

目的 使用地面三维点云数据,提出一种单株树木三维网格模型重建方法,为精准获取测树因子提供技术支撑。 方法 对获取的点云进行预处理,使用k-d树构建近邻关系图,用Dijkstra算法求算出子图的根。检测出有效路径后,使用探测半径计算关键路径。计算树枝骨架,然后对初始骨架进行Bezier曲线半径平滑,得到平滑的骨架,再将骨架连接,使用半径平滑和圆柱拟合减少点云密度小造成的拟合不足的情况,能够最大限度保留树枝的细节。结果 使用3株落叶松点云数据构建了树枝树干表面网格模型,重建了树木三维结构。将树干、树枝的三维网格模型与点云匹配后,效果较好;所构建的模型能够进行细小枝条的重建,而不是模拟细枝,通过观察重建结果,一级枝的重建效果非常好,大的二级枝也能得到很好的展示;整套算法计算快速,计算时间与枝条的复杂程度、连接关系有关。结论 基于关键路径探测的方法能够很好地构建树木的三维网格模型,可以用于单株树木测树因子的精确提取。     

基于计算机技术的大树培养装置的设计

介绍了一种利用计算机控制技术、传感器技术设计的控制装置,利用该装置可以有效地将大树移植过程中大量的废弃粗壮树枝或大树的主干及侧枝再培养成一株株参天大树。对维护山区生态环境具有独特的作用,不需大量地挖走大树,保护了山区生物的多样性。     

浙江西天目山古树树干健康状况及其随海拔梯度变化规律

古树作为组成和支撑森林和城市生态系统的重要组成部分,为各种动植物的生长提供了条件,为人类社会提供多种生态系统服务。分析古树树干腐烂及空洞状况沿海拔梯度的分布规律及其限制因素,有助于古树管理和保护策略的制定与实施。基于PICUS应力波树木断层图像诊断仪,本研究对浙江天目山国家自然保护区内不同海拔梯度上古树树干的腐烂及空洞情况进行了定量评估。共调研137株古树,结论如下：古树树干胸高断层处腐烂及空洞面积所占比例平均值为18.89%;古树树干腐烂及空洞面积占比在不同物种间存在一定差异;古树树干健康状况与海拔和气候因子之间存在一定的相关性,主要表现为随海拔升高,树干内出现腐烂及空洞的古树增多,且腐烂及空洞面积占比不断增大,这一相关性在不同树种之间也存在差异。     

基于八叉树三维农作物叶片的体建模算法

为了实现在三维虚拟环境中对农作物叶片的形态建模与精确控制,根据体图形学理论与八叉树的特点,提出了一种针对三维农作物叶片的八叉树体建模算法,由于叶片模型内部实体属性变化的不均匀性,并且三维叶片纹理、叶片旋转角度、颜色密度分布等复杂属性的变化不规则性,算法选取不规则的八叉树体元作为形态建模的主元素,进而更加充分的表示叶片内部的细节,整体形态建模效果表明,文中算法能够充分表达农作物叶片的内部属性,建模效果真实感强,并且易于控制。     

梨铁象研究Ⅰ.生物学和习性

梨铁象是我国南方梨树的一种毁灭性害虫。此虫完成一代历时达16—24个月,以成虫在梨树小枝上和以幼虫在梨树干和主枝的韧皮部越冬。成虫寿命长达14个月(446天)。当交配产卵季节,成虫于黄昏后从梨树小枝上向下爬到树干或主枝上进行交配、产卵,次日拂晓前,它们又爬回梨树小枝上。这种习性对防治很重要。     

面向对象的关系数据库及其在汽车车身设计中的应用

目的研究车身ＣＡＤ中的数据分析与管理．方法采用面向对象（ｏｂｊｅｃｔ－ｏｒｉｅｎｔ－ｅｄ,简称Ｏ－Ｏ）的方法,以车身设计工程数据库为例,阐述了采用面向对象方法进行数据库建模的步骤,归纳了将面向对象的分析结果转化为关系数据库模型的方法．结果建立了车身ＣＡＤ数据库及其管理系统．结论实用证明,按照Ｏ－Ｏ方法建立的车身ＣＡＤ数据库能较好地支持车身设计过程．     

枣树截干换冠更新复壮丰产技术试验研究

吕梁现有枣林面积约13万hm2,其中50～70年生大龄枣树38 733 hm2,这部分枣树由于植株衰老、树冠残缺、主干心材腐烂、病虫害成灾,失去了利用价值,急需更新复壮改造后方可恢复产量和效益。     

繁忙干线提速条件下客货分运的研究

基于现有的提速理论和四大干线的提速效果,从多角度论述了改革现有的客货混运的运输组织模式的必要性.着重从运能角度,采用计算扣除系数的方法,说明了繁忙干线不适于进一步提速,而应修建客运专线,实行客货分运     

青桐木虱的研究

<正>青桐木虱是青桐的重要害虫,以成、若虫刺吸为害,若虫还能分泌大量蜡絮而影响树木的光合作用和呼吸作用;5～6月蜡絮纷纷飘落,严重污染周围环境;若虫分泌蜡絮,蜜露导致煤污病发生,从而使青桐遭受双重为害。该虫在合肥一年发生3代,以卵在枝、干上越冬,第一代为重。药剂试验结果表明:以2.5％敌百虫粉剂、苏达粉、80％滴滴畏乳油、40％乐果乳油较为理想。