植物生长三维动画关键技术研究

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1、植物生长三维动画关键技术研究摘要：植物生长三维动画己经越来越广泛地应用在各个领域，如城市规划、影视娱乐、广告宣传等。对植物生长三维动画的研究内容、演示方式、动画特点进行归纳与概括。从软件技术的角度对植物生长三维动画的表现形式、研究现状、关键技术、制作方法、适用对象、优缺点进行研究、分析和比较，对该领域未来的发展趋势进行了展望。为有效推进植物数字可视化建设和提高动画创作效率提供参考。关键词：三维技术；植物；生长；动画中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号:1006-8228(2015)08-18-02Researchonke

2、ytechnologyofplantgrowth3DanimationLiHui,ZhangXia,YeYu(DepartmentofElectronicsandInformation，ChengduVocationalCollegeofAgriculturalScienceandTechnology，Chengdu，Sichuan611130，China)Abstract：3Danimationofplantgrowthhasbeenmoreandmorewidelyusedinmanyfields，suchasurbanpl

3、anning，filmandtelevision，entertainmentandadvertisement.Thispaperpresentsanoverviewontheplantgrowthanimationpattern,thestatusquoofresearch，keytechnology，principleandmethods,applicableobjects，advantagesanddisadvantages.Thedevelopmenttrendofthisfieldisprospected.Itisuse

4、fultoeffectivelypromotetheconstructionofdigitalvisualandimprovetheefficiencyofanimationproduction.Keywords:3Dtechnology；plantgrowth；animation；digitalvisual0引言植物是大自然的重要组成部分，随着计算机三维动画技术的发展，植物生长三维动画被广泛应用于教育、科研、遥感、游戏、数字影视等众多领域。1植物生长三维动画的生长方式经过大量的理论和实证研宄，总结了植物生长三维动画方式，主要有

5、以下几种。(1)破土而出式植物最初是生长在暗地里的一颗种子，慢慢破土而出，拔节而长，枝繁叶茂，开花结果。这类生长动画便于演示植物动态的生长过程，营造出生命和希望爆发的活力。（2）藤蔓伸展式不少影视作品和建筑艺术动画中都能看到藤蔓植物慢慢伸展，绝强地依附攀援，增加场景生机和活力的景象。除了绿化的作用，这类动画给人以在逆境中不屈服，顽强展示生命力和活力之意。（3）层叠上升式层叠上升式比较符合林木类植物的生长规律。植物按照一定的层次从地面节节往上拉升，叶子、花、果等则以粒子形态般急剧增长，就像地面赋予无穷无尽的生命力和活力一样，给人以

6、强烈的视觉冲击和神奇的创意享受。⑷迷幻障眼式迷幻障眼式是植物生长中比较虚幻、神化的方式，好比变魔术，往往借助于强烈光效、迷幻烟雾等效果来实现，光效、烟雾之后植物出现在面前。图1植物生长三维动画方式2植物生长三维动画关键技术植物生长三维动画有许多方法。3dsmax、MAYA等三维软件都带有植物模型，粒子系统也能实现植物生长动画效果。但是三维软件自带的植物模型种类较少，粒子系统又难以实现较为真实、自然的生长动画效果。植物插件的出现，能有效解决动画效果和创作效率上的问题，成为三维动画创作的热门工具。下面就几款主要的植物插件进行分析和比

7、较，以助于提高应用者的动画创作效率。2.1IvyGenerator和GuruwareIvy插件IvyGenerator是德国康斯坦茨大学开发的一款藤本三维软件，主要用于模拟以攀爬为主的藤本或草本植物的生长。通过对生长参数的调节，可随机生成不同形态的藤本植物模型。其特点是不需要应用复杂的植物生长机理模型，侧重于计算机图形学，迅速生成逼真的植物模型，追求基于视觉效果的真实性［1］。但IvyGenerator不能直接实现植物生长动画，只有将模型输出成OBJ和MLT材质物体，再导入3dsmax等三维软件中制作动画效果。该插件的系统耗用较

8、大，不适合表现大规模的植物场景P］。GuruwareIvy是IvyGenerator的改进版本。GuruwareIvy使用更方便，功能亦有增强，通过为Age（藤蔓年龄）属性设置关键帧可以轻松实现藤蔓生长、攀爬的动画效果［3］。2.2XFrogXFrog是德国Gr