基于L-系统的分形植物模拟研究-论文.pdf

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1、第24卷第8期计算机技术与发展Vo1．24No．82014年8月COMPUTERTECHNOLOGYANDDEVELOPMENTAug．2014基于L一系统的分形植物模拟研究李娜，方恩浩，滕飞，俞敏健，胡海龙(1．浙江农林大学集贤学院，浙江临安311300；2．浙江农林大学理学院，浙江临安311300)摘要：鉴于动态植物模拟生动逼真的要求，致力于为植物动态模拟领域提供更加广阔的图形选择空间，文中以分形理论为基础，首先介绍了L一系统文法的基本原理，详细阐述了L一系统文法对植物的生成规则，并在VC++6．0环境下用字符串替换算法对植物进行模拟，给出了具体的分形图形模拟步骤，进而对生成流程做出分析。

2、通过连续改变字符串内部参数，模拟植物在风中摇曳的姿态，从而产生逼真的动态效果，避免出现建模方法下生成的植物呆板、不自然的现象。实验结果表明，通过连续改变生成角度以实现植物的动态模拟效果，实现了比较好的动态视觉效果，从而逼真模拟自然界中的动态植物，满足了实验要求。关键词：分形；L一系统；植物模拟；生成角度中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1673—629X(2014)08—0199—03doi：10．3969／j．issn．1673—629X．2014．08．047ResearchonFractalPlantSimulationBasedonL-systemLINa，FANGEn—h

3、ao，TENGFei，YUMin-jian，HUHai—long(1．JixianHonorsCollege，ZhejiangA&FUniversity，Lin’an311300，China；2．SchoolofScience，ZhejiangA&FUniversity，Lin’an311300，China)Abstract：Inviewofthevividrequirementsofdynamicplantssimulation，inordertoprovideabroaderchoicespaceofgraphicsinthefieldofvirtualplants，basedonthef

4、ractaltheoryofplantsinthispaper，theL-systemgrammarisbrieflyintroducedfirstly，elaboratingongenerationrulesusingL—systemgrammarforthemodelofcommonplant，andthensimulatingtheplantusingstringreplacementalgo—rithminVC++6．0environment，givingthespecificsimulationstepsoffractalgraphics，andmakingananalysisont

5、hegenerationprocess．Throughcontinuouslychangingtheinternalparametersofthestring，simulatedthepostureofplantswayinginthewind，SOgener-atinganimationeflfectwhichisastrongsensesofrealism．avoidrigidandunnaturalsimulationofnaturalscenery．Experimentalresultshowsthatthroughchangingthegeneratinganglecontinuou

6、slytoachieverealisticsimulationofdynamicplants，thusvivacioussimulationofthedynamicplantcomestrue，andsatisfythetestrequirementseventually．Keywords：fractal；L—system；plantsimulation；generatingangle0引言表现，其艺术造型形式的耦合性可以用计算机模拟生分形可以分为规则分形和不规则分形。规则的分成。因此，分形图形的应用范围越来越广，可以为广告形图形具有严格的自相似性，如Cantor集、Koch曲线、设计、装饰图

7、形设计等家居设计领域提供广阔的图形Sierpinski垫片、地毯、海绵等。不规则分形具有形选择空间，也可用于模拟植物及植物生长、山川、云朵态的不规则性、结构的精细性、局部与整体的自相似等自然现象，为虚拟现实等领域提供支持和新方性、维数的非整数性、生成的迭代性等。这类曲线的法。鉴于此，文中以分形理论为基础，在VC++6．0自相似性只限于一定标度范围内，超出标度区域相似环境下模拟植物受风速影响而产生的