试论园艺植物可视化研究进展

潘玲玲

（沈阳工学院生命工程学院 辽宁抚顺 113122）

试论园艺植物可视化研究进展

潘玲玲

（沈阳工学院生命工程学院 辽宁抚顺 113122）

可视化是现今对园艺植物研究的一个新的方向，其在实际中可以为园艺植物的设计、疾病监控、植物测量等方面提供数字化、技术化的帮助，因此在园艺植物的发展过程中对其可视化进行研究具有极大的价值及意义。为此本文从多角度对现今园艺植物可视化研究的发展情况进行了分析，并解读了园艺植物在可视化建模中的进展。

园艺植物；可视化；研究进展

引言

对于园艺植物的可视化研究需要从其拓扑结构模拟现状的角度进行分析，以此作为基础来对其建模、重建、设计等进行探究，从而更好的对园艺植物可视化研究进展进行了解。同时下文在可视化研究进展的基础上以园艺植物发展需求对其未来的发展走向进行了解析，以此来为相关领域的研究工作提供一点参考建议。

1 园艺植物可视化研究的作用

根据园艺植物的性质来看，其属于农林植物的范围之内，而在现今农学发展的过程中信息化、数字化、可视化已经成为其发展走向中的重点内容，因此在园艺植物信息化研究中推动其数字化、可视化的发展有着极为重要的意义。在园艺植物的数字化技术体系中其可以利用先进的技术来对园艺植物进行建模，并采用仿真模拟的方式来演示其生长的过程，将园艺植物生命体以数字化的形态表现出来，这种可视化的模拟形态可以为农学的科研试验提供帮助，并且园艺植物可视化还可以对植物建模、模拟的数据进行记录，因此可以使得这些数据得到集成应用，使科研成果共享，提升了可视化研究的应用价值[1]。目前我国在园艺植物的可视化研究上其主要是以植株个体为研究对象，总体来说其研究仍然处于初始阶段，还需推动其进一步的发展。

2 园艺植物可视化中拓扑结构研究进展

园艺植物现状园艺植物可视化与所有作物相同，分为拓扑结构模拟和几何形态模拟两方面。植物的拓扑结构模型决定了植物的生长空间姿态，常见的拓扑结构生长方法主要包括基于规则的建模以及基于过程的建模2种方法，前者主要分为分形方法和Lindenmayer系统，后者主要包括有AMAP模型等，这些技术可以很方便地定义属于叶元的其他侧生器官的生长变化规律，并完成对植物拓扑结构的描述。

3 园艺植物可视化形态建模研究进展

3.1 应用参数进行园艺植物形态建模

在参数化建模中其主要是对植物的各项标准参数进行收集，以其结构特征来对园艺植物各个部分的结构参数进行获取，根据园艺植物的拓扑规律来建立符合植物器官特征的模型，此种参数化的建模可以对园艺植物的特征进行更好的表现，根据其应用方向来看，参数化建模主要是对园艺植物的器官进行模拟，在模型构建中可以为叶片、果实等植物器官的研究提供可视化模型。

3.2 应用图像进行园艺植物三维重建

此种模型构建方式基于计算机图形学，其在实际的应用中可以利用单幅图像、图像序列等信息来辅助园艺植物的建模，其在信息的获取上具有操作方便及信息全面的特点，因此可以更好恢复园艺植物的三维模型[2]。在基于图像的重建中其必须要保证可以对园艺植物的图像特征进行获取并与园艺植物的几何建模相融合，利用轮廓图像来获取园艺植物的三维模型，并对园艺植物模型表面的信息特征进行分析，采用恢复园艺植物深度信息的方式来对其三维模型进行重建。

4 园艺植物可视化真实感绘制研究进展

在园艺植物可视化研究中其真实感主要是指利用计算机技术、信息技术来对园艺植物图形的表现特点进行反映，使园艺植物可以在最大化程度上贴近真实世界的植物形态[3]。而在园艺植物绘制中必须要重视对植物表面信息的获取，而这些信息数量庞大且多变，因此在真实感绘制中需要尽可能的采用技术手段来表现出园艺植物几何模型的真实性，使植物表面的映射、模拟等都尽可能的还原及模拟植物细节状态。

5 园艺植物可视化交互式设计研究进展

虚拟的园艺植物目前在园艺设计中已经被逐步的推广及应用，但是根据其在设计中应用的情况来看，建模对技术的要求仍然较高，因此交互式设计的理念被提出，其通过对园艺植物的器官进行参数化处理，通过组合的方式来实现园艺植物的建模，目前此种设计方式的应用可以很好的表现出植物的结构及形态，而其主要应用的软件ONYXTREE等[4]。

6 结语

可视化研究对于园艺植物发展的价值是毋庸置疑的，其也是园艺植物发展中所必须要重视的内容及方向。虽然我国园艺植物可视化研究起步落后于其他先进国家，但是整体的发展速度依旧非常可观，因此为了推动园艺植物可视化研究进一步发展还需重视其存在的不足，并不断的进行改进及完善，以此来推动园艺植物可视化研究可以向着预期效果的方向进步。

[1]张俊秀.探讨园艺植物的可视化分析[J].现代园艺，2016（18）：131.

[2]王新辛.园艺植物可视化的研究现状[J].南方农业，2016，10（21）：111～112.

[3]刘真真.探讨园艺植物可视化技术的应用[J].现代园艺，2013（16）：167.

[4]王少琳.探析园艺植物可视化的研究现状[J].现代园艺，2012（10）：90.

S68

A

1005-7897（2017）22-0116-01

2017-9-2