玉米三维模型的重构及时序插值技术研究

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1、UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目玉米三维模型的重构及时序插值技术研究学科专业__________测绘科学与技术学号___________201221180516作者姓名______________陈莉指导教师周贵云副教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书

2、而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：___________日期：加&年6月$日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：油导师签名：^曰期：年〇6月_分类号密级注1UDC学位论文玉米三维模型的重构及时序插

3、值技术研究（题名和副题名）陈莉（作者姓名）指导教师周贵云副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别工学硕士学科专业测绘科学与技术提交论文日期2015.4.13论文答辩日期2015.5.30学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONRECONSTRUCTIONANDTEMPORALINTERPOLATIONTECHNOLOGYOF3DCORNMODELAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienc

4、eandTechnologyofChinaMajor:SurveyingandMappingAuthor:ChenLiAdvisor:ZhouGuiyunSchool:SchoolofResourcesandEnvironment摘要摘要随着科技的进步，计算机图形学与虚拟技术得到很大的发展，利用计算机建立虚拟模型也成为一个热门话题。日常生活中所见到的植物不仅种类繁多，更为整个世界增添了很多色彩，为人们提供了赖以生存的食物。因此，植物虚拟三维模型的建立已成为图形学领域的一大热点，而且虚拟植物模型的应用前景非常广泛，比如设计数字化城市、制作游戏场景以及进行

5、遥感实验。对农作物进行虚拟模型的建立可以进行虚拟试验以研究出更高产量的农作物，建立虚拟农场可以更好地实现农田的管理。本文主要以玉米为目标进行虚拟模型研究，主要研究内容有以下几个方面：1、几何参数建模方法研究。对非均匀B样条曲面(简称NURBS)的概念进行阐述，了解NURBS曲面拟合所需条件：控制点和节点矢量。对玉米植株进行测量获得地上各部分器官的几何参数，然后根据控制点相关算法求取控制叶鞘和叶片组成的NURBS曲面的控制点和节点矢量，再根据NURBS拟合算法得到表示叶鞘和叶片的NURBS曲面。根据得到的茎秆高和半径，画圆柱代替玉米的茎秆，最后将两个模型

6、组合起来得到完整玉米植株的模型。2、点云数据建模方法研究。从三个方向对玉米植株进行扫描获得玉米植株表面点的三维空间坐标，再对获得的数据进行拼接得到完整玉米植株数据。由于数据量巨大，首先对数据进行一些预处理，如去噪、精简等；另外，玉米的叶片类似于二维空间的一个曲面，而茎秆相当于圆柱，为了方便建模，对叶片和茎秆进行分割；然后利用区域增长算法实现叶片建模，并用圆柱拟合算法实现茎秆的建模；最后将得到的模型整合在一起组成完整的植株模型。3、时序插值方法研究。测量两个时段玉米植株的几何参数，然后利用关键帧技术的插值函数求出两个时段几何参数之间的线性关系，最后利用这

7、个线性关系得到玉米中间状态的生长过程并得到其模型。关键词：虚拟植物，NURBS曲面，点云，关键帧IABSTRACTABSTRACTWiththeprogressofthescienceandtechnology,thecomputergraphicsandvirtualtechniquehasbeengreatlydeveloped,therefore,usingcomputertocreateavirtualmodelhasbecomeahottopic.Awidevarietyofplantsseeninthedailylifenotonlymak

8、ethewholeworldcolorful,butalsoprovidenecessaryf