小麦生长过程的三维可视化方法及装置、计算机可读介质制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种小麦生长过程的三维可视化的方法及装置、计算机可读介质，其中，方法包括：基于田间试验实测数据构造小麦生长模拟模型；利用所述小麦生长模拟模型获得某株小麦的形态特征输出数据；根据所述形态特征输出数据三维展示该株小麦的生长过程。本发明专利技术将小麦生长模拟模型和小麦形态结构模型有效结合，实现小麦生长过程的三维可视化；适用于虚拟农业领域，具有计算效率高、拟合度高等特点。

Three dimensional visualization method and device for wheat growth process, computer-readable medium

The invention provides a method and device for three-dimensional visualization of wheat growth process and a computer readable medium. The method includes: constructing a wheat growth simulation model based on field test data; obtaining the output data of the morphological characteristics of a wheat plant by using the wheat growth simulation model; and according to the morphological characteristics. Three dimensional display of the growth process of the wheat was performed. The invention effectively combines the wheat growth simulation model with the wheat morphological structure model, realizes the three-dimensional visualization of the wheat growth process, and is suitable for the field of virtual agriculture, with the characteristics of high calculation efficiency and high fitting degree.

【技术实现步骤摘要】
小麦生长过程的三维可视化方法及装置、计算机可读介质
本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种利用计算机图形处理技术模拟小麦生长过程的方法，具体来说就是一种小麦生长过程的三维可视化的方法及装置、计算机可读介质。
技术介绍
近年来，计算机图形技术与农业的结合使得对农作物形态结构和生理功能的研究跨到数字化、可视化的阶段，在计算机上以三维可视的方式分析、研究和设计农作物的三维形态结构已经成为可能，农作物三维形态数字化设计、农作物生长过程可视化模拟等新的研究领域已经成为现代农业的重要组成部分。虚拟农作物是以农作物的形态结构为研究对象，在计算机上以可视化方式模拟农作物形态结构变化规律及生长发育过程。虚拟农作物研究已成为现代农业科学的一个重要发展方向，是数字农业中重要的知识平台和支撑技术，具有广泛的应用前景。目前，国内外在农作物的器官建模以及植株生长的可视化模拟方面做了较多的研究工作，但是由于农作物形态结构的复杂性，而且农作物是有生命的个体，因此农作物生长建模和可视化模拟中仍存在诸多有待解决的技术问题。虚拟小麦是虚拟农作物的一个研究方向，目前国内外研究小麦生理生态模型的比较多，但是从计算机图形学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小麦生长过程的三维可视化方法，其特征在于，该方法包括：基于田间试验实测数据构造小麦生长模拟模型；利用所述小麦生长模拟模型获得某株小麦的形态特征输出数据；以及根据所述形态特征输出数据三维展示该株小麦的生长过程。

【技术特征摘要】
1.一种小麦生长过程的三维可视化方法，其特征在于，该方法包括：基于田间试验实测数据构造小麦生长模拟模型；利用所述小麦生长模拟模型获得某株小麦的形态特征输出数据；以及根据所述形态特征输出数据三维展示该株小麦的生长过程。2.如权利要求1所述的小麦生长过程的三维可视化方法，其特征在于，基于田间试验实测数据构造小麦生长模拟模型的步骤之前，该方法还包括：采集多株小麦的田间试验实测数据。3.如权利要求1所述的小麦生长过程的三维可视化方法，其特征在于，基于田间试验实测数据构造小麦生长模拟模型的步骤，具体包括：利用Logistic方程基于田间试验实测数据构造小麦生长模拟模型。4.如权利要求1所述的小麦生长过程的三维可视化方法，其特征在于，根据所述输出数据三维展示该株小麦的生长过程的步骤，具体包括：采用NURBS曲面方程、OpenGL图形库和主脉控制点构造算法构建小麦形态结构模型；以及利用所述输出数据在所述小麦形态结构模型中三维展示该株小麦的生长过程。5.如权利要求1所述的小麦生长过程的三维可视化方法，其特征在于，所述田间试验实测数据具体包括气象数据、田间管理数据和小麦形态特征数据。6.如权利要求5所述的小麦生长过程的三维可视化方法，其特征在于，所述气象数据具体包括日最高气温和日最低气温；所述田间管理数据具体包括土壤理化特性参数、品种遗传参数和栽培管理数据；所述小麦形态特征数据具体包括形态数据和小麦器官纹理照片，其中，所述形态数据包括叶片长度、叶片最大宽度、茎叶夹角、叶片高度、茎秆直径和株高。7.如权利要求6所述的小麦生长过程的三维可视化方法，其特征在于，所述叶片长度Ln(GDD)的计算公式如下：其中，1＜n≤Ln；GDD为对应生长日的有效积温；Ln(GDD)为小麦主茎第n片叶在GDD时刻的叶片长度，单位为厘米；Ln为主茎叶片总数，为品种遗传参数；Lnmax为第n片叶定形后的长度；IniGDDn为第n片叶出叶时的GDD，IniGDDn的计算公式为Lpa和Lpb为模型参数；其中，1≤n≤Ln；IniGDDn为第n片叶出叶时的有效积温；PHYLLi表示不同叶片出叶所需的有效积温，又称叶热间距，为品种遗传参数；LGDD表示小麦从播种到出苗所需的有效积温，计算公式为其中，m表示小麦从播...

【专利技术属性】
技术研发人员：李书钦，诸叶平，李世娟，刘海龙，刘升平，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业信息研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11