【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及三维图形处理技术，尤其是。
技术介绍
植物三维形态真实感建模是计算机图形学、虚拟现实领域的所面临的重要问题，在农业信息
也有广阔的应用前景，以数字化、可视化的方式构建的植物三维形态虚拟结构模型，在景观设计、动漫制作、虚拟农业、场景展示等典型方面得到应用。随着计算机软硬件技术的迅速发展，植物三维虚拟建模方法在建模真实感、建模精度和建模效率等方面都得到了很大的提高，计算机图形学、虚拟现实等领域的理论方法为虚拟植物建模技术提供了有力的支撑。随着现代信息技术的快速发展，各领域对植物建模的真实感和建模效率的要求都有了进一步的提升，特别是针对复杂植物器官的细节特征的有效表现问题，是当前虚拟植物建模领域的亟待解决的问题之一。近年来，三维激光扫描技术的迅速发展，使三维激光扫描设备逐步普及，引入三维激光扫描技术，实现植物细节特征的三维虚拟建模，对提升植物虚拟模型的真实感，具有重大的现实意义，对于推动虚拟植物在现代信息
和农业信息领域更深层次的应用有着巨大的促进作用。植物器官三维形态结构异常复杂，植物器官细节特征难以使用有效的参数化方法和数学表达式来描述，传统的建模方法和技术不足以准确表现植物器官形态的细节特征。三维激光扫描技术可有效捕捉植物器官的细节特征和表面三维形态结构特征，因此基于三维激光扫描仪构建植物三维虚拟模型是有效的解决方案，而由于激光扫描操作较为复杂，数据量也较大，因此基于激光扫描数据的植物建模面临着扫描数据的变形问题，从而需要根据典型的植物扫描数据模型构建多样化的植物三维形态模型。
技术实现思路
本专利技术提供，用于解决现有技术中，对植...
【技术保护点】
一种基于径向基函数的植物三维形态虚拟建模方法，其特征在于，包括：步骤S1，使用三维激光扫描仪对待建模的植物进行扫描，将扫描数据以三角网格的形式存储；步骤S2，根据待建模的植物形态结构特征，在待建模的植物的每个器官的局部坐标系下，确定所述植物的形态结构的目标特征点，并根据各目标特征点之间的拓扑关系和距离确定目标特征点的二维展开平面坐标；步骤S3，以扫描数据的三角网格模型为建模数据源，在对应的扫描数据的三角网格模型上，通过所述目标特征点的二维展开平面坐标和三角网格顶点的二维展开平面坐标的欧氏距离，计算得出对应的网格特征点坐标；步骤S4，使用径向基函数建立所述步骤S3中的网格特征点向目标特征点的映射关系，并计算三角网格模型上所有点的坐标的变形偏移量，然后根据所述的变形偏移量求得三角网格模型上所有点的坐标，最后实现网格模型的变形。
【技术特征摘要】
1.一种基于径向基函数的植物三维形态虚拟建模方法，其特征在于，包括 步骤Si，使用三维激光扫描仪对待建模的植物进行扫描，将扫描数据以三角网格的形式存储； 步骤S2，根据待建模的植物形态结构特征，在待建模的植物的每个器官的局部坐标系下，确定所述植物的形态结构的目标特征点，并根据各目标特征点之间的拓扑关系和距离确定目标特征点的二维展开平面坐标； 步骤S3，以扫描数据的三角网格模型为建模数据源，在对应的扫描数据的三角网格模型上，通过所述目标特征点的二维展开平面坐标和三角网格顶点的二维展开平面坐标的欧氏距离，计算得出对应的网格特征点坐标； 步骤S4，使用径向基函数建立所述步骤S3中的网格特征点向目标特征点的映射关系，并计算三角网格模型上所有点的坐标的变形偏移量，然后根据所述的变形偏移量求得三角网格模型上所有点的坐标，最后实现网格模型的变形。2.根据权利要求1所述的植物三维形态虚拟建模方法，其特征在于，所述步骤SI中，扫描数据包括三角网格的顶点坐标、三角网格的顶点法向、三角网格的顶点二维展开平面坐标和二角网格顶点索引。3.根据权利要求2所述的植物三维形态虚拟建模方法，其特征在于，所述步骤S3的三角网格顶点的二维展开平面坐标的获得方法为 步骤S301，求邻域点权重； 步骤S302，确定边界点二维展开平面坐标； 步骤S303，根据邻域点权重和边界点二维展开平面坐标求得三角网格顶点的新坐标； 步骤S304，迭代求解后，得出三角网格顶点的二维展开平面坐标。4.根据权利要求3所述的植物三维形态虚拟建模方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述网格特征点坐标的计算方法为循环计算所有的三角网格顶点，将选取的目标特征点的二维展开平面坐标与所有的三角网格...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖伯祥，郭新宇，吴升，温维亮，杜建军，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：
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