[发明专利]竹材构造仿真模拟方法及系统

说明书

本发明实施例提供了一种竹材构造仿真模拟方法及系统，首先获取竹材的宏观构造、微观构造以及形态学数据，并基于三维软件建立竹材的宏观构造表征以及微观构造表征；然后基于数字化仿真算法，将宏观构造表征以及微观构造表征进行三维可视化显示。本发明实施例中提供的竹材构造仿真模拟方法，可以实现对竹材构造的三维静态显示以及动态显示，使竹材构造实现三维可视化显示，模拟效果更直观、形象。而且，在对竹材构造进行动态显示时，可以生产具有真实感的动画，以用于实景仿真、园林景观设计、工业设计、平面设计、广告、电影等诸多领域。

技术领域

本发明实施例涉及植物构造可视化技术领域，更具体地，涉及竹材构造仿真模拟方法及系统。

背景技术

近年来，在可视化研究方面，国内外的相关报道多见于林业信息化、天然林资源、树木生长过程的动态模拟和树木形态的三维重建。通过对植物构造进行可视化仿真模拟实现对植物构造的研究已成为植物学、农林业、环境科学和计算机领域的一个研究热点。

目前已出现对长白落叶松的构造进行可视化仿真模拟的方案，根据实测的长白落叶松的部分形态结构参数和长白落叶松的生长模型，以OpenGL三维图形和建模库为三维可视化平台，采用MicrosoftVisualBasic6.0为计算机编程语言，完成了长白落叶松单木生长三维可视化系统的开发，实现了长白落叶松单木静态和动态三维图形模拟。

由于竹材应用于产品以及建筑装饰材料一直是行业内的热点问题，同时以竹材为构件元素的建筑装饰材料也越来越受到行业的重视，对竹材构造的可视化仿真模拟的研究作为探索生物生长规律是必不可少的环节。现有技术中针对竹子地下茎-根的形态特征和生长特点，提出了一种基于几何构造模型的竹子地下茎-根三维建模方法，建立了竹子地下茎-根的拓扑结构和几何结构，并通过“渲染”处理。在Visual C++环境下，通过递归算法思想和程序编制，建立出一个能够较真实地再现竹子地下茎-根动态生长过程的计算机仿真系统，仿真结果表明基于几何构造模型的竹子地下茎-根三维建模方法的可行性和有效性。

但是现有技术中并没有对竹材构造进行仿真模拟，无法对竹材的宏观构造及微观构造进行深入研究，存在技术上的空白。

发明内容

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种竹材构造仿真模拟方法及系统。

第一方面，本发明实施例提供了一种竹材构造仿真模拟方法，包括：

获取竹材的宏观构造、微观构造以及形态学数据，并基于三维软件建立所述竹材的宏观构造表征以及微观构造表征；

基于数字化仿真算法，将所述宏观构造表征以及所述微观构造表征进行三维可视化显示。

第二方面，本发明实施例提供了一种竹材构造仿真模拟系统，包括：构造表征确定模块和显示模块。其中，

构造表征确定模块用于获取竹材的宏观构造、微观构造以及形态学数据，并基于三维软件建立所述竹材的宏观构造表征以及微观构造表征；

显示模块用于基于数字化仿真算法，将所述宏观构造表征以及所述微观构造表征进行三维可视化显示。

本发明实施例提供的一种竹材构造仿真模拟方法及系统，首先获取竹材的宏观构造、微观构造以及形态学数据，并基于三维软件建立竹材的宏观构造表征以及微观构造表征；然后基于数字化仿真算法，将宏观构造表征以及微观构造表征进行三维可视化显示。本发明实施例中提供的竹材构造仿真模拟方法，可以实现对竹材构造的三维静态显示以及动态显示，使竹材构造实现三维可视化显示，模拟效果更直观、形象。而且，在对竹材构造进行动态显示时，可以生产具有真实感的动画，以用于实景仿真、园林景观设计、工业设计、平面设计、广告、电影等诸多领域。同时，本发明实施例中引入对竹材微观构造的仿真模拟，可以让更多的人去了解竹材竹材的微观世界，可以进一步应用到相关的研究领域，可视化的实现在交互设计、生态景观模拟、生物教学和科研农技推广等领域具有广泛应用前景。