[發明專利]基于Web的虛擬植物可視化系統及虛擬植物構建方法

無效

• 申請號: 200910104108.4
• 申請日: 2009-06-17
• 公開（公告）號: CN101577012A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 朱慶生;曾令秋;葛亮;劉驥;屈洪春
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T15/70;G06T17/00;G06F17/30
• 代理公司: 重慶華科專利事務所
• 代理人: 康海燕

1.基于Web的虛擬植物可視化系統，包括：虛擬植物器官庫、虛擬植物 庫、生長規則和生理環境數據庫、提交植物生理數據web應用模塊、提交植 物器官模型web應用模塊、構造虛擬植物的web應用模塊和虛擬植物3D展示 瀏覽器插件，其特征在于，客戶端通過web瀏覽器的提交植物生理數據web 應用模塊以文字形式提交植物生理數據，將上述文字形式的植物生理數據 翻譯成可編譯的L文法，保存在生長規則和生理環境數據庫，客戶端通過 提交植物器官模型web應用模塊將器官3D模型保存到虛擬植物器官庫中； 構造虛擬植物的web應用模塊根據生長規則和生理環境數據庫中的數據生成 虛擬植物庫所需的L系統產生式集合，采用L文法字符串形式描述植物的屬 性構建虛擬植物庫；虛擬植物3D展示瀏覽器插件根據虛擬植物庫中植物模 型中L文法字符串、器官綁定信息CurBindInfo及所需器官模型CurOrgModel 以龜圖形式對虛擬植物進行幾何圖形描述，實現植物從字符串到幾何圖形 的三維渲染展示，植物專家通過瀏覽器插件遠程查看虛擬植物的生長過 程。

2.根據權利要求1所述的虛擬植物可視化系統，其特征在于，所述植物 生理數據包括：植物構成器官、植物的初始狀態、植物的生長規則以及植 物生理環境數據。

3.根據權利要求1所述的虛擬植物可視化系統，其特征在于，生成L系 統產生式集合具體包括：根據生長規則和生理環境數據庫的保存器官描述 字段依次把植物器官用L文法字符串類型的標識符代替，并保存在L文法字 符串對象數組中；根據植物壽命PlantAge字段定義植物壽命；保存初始狀 態字段AxiomDesp定義公理，根據保存規則描述ReguDesp字段定義產生式 集合，對L系統進行驗證并生成對象，建立字符集與虛擬植物器官庫中三 維模型一一映射關系，并保存在散列對象中。

4.根據權利要求1所述的虛擬植物可視化系統，其特征在于，瀏覽器插 件通過訪問遠程服務器上的虛擬植物庫實現生長過程的3D演示，由植物專 家單步或動畫反復查看植物的不同周期的狀態。

5.根據權利要求1所述的虛擬植物可視化系統，其特征在于，根據公 理、植物壽命、L文法產生式集合、器官綁定信息、生理環境、生理數 據、虛擬植物器官庫，構造虛擬植物的web應用模塊構建虛擬植物庫。

6.基于Web的虛擬植物構建方法，其特征在于，客戶端通過提交植物生 理數據web應用模塊以文字形式提交植物生理數據，將上述文字形式的植物 生理數據翻譯成可編譯的L文法，保存在生長規則和生理環境數據庫中， 提交植物器官模型web應用模塊將器官3D模型保存到虛擬植物器官庫中； 構造虛擬植物的web應用模塊根據生長規則和生理環境數據庫中的數據生成 虛擬植物庫所需的L系統產生式集合，采用字符形式描述植物的屬性，創 建植物不同生長周期的數據，保存在虛擬植物庫中；根據虛擬植物庫中植 物模型中當前L文法字符串、器官綁定信息CurBindInfo及器官模型 CurOrgModel以龜圖形式對虛擬植物進行幾何圖形描述，實現植物從字符 串到幾何圖形的三維渲染展示，并查看虛擬植物的生長過程。

7.根據權利要求6所述虛擬植物構建方法，其特征在于，生成L系統產 生式集合的步驟具體包括：根據生長規則和生理環境數據庫的保存器官描 述字段依次把植物器官用字符串類型的標識符代替，并保存在字符串對象 數組中；根據植物壽命字段定義植物壽命；AxiomDesp字段定義公理，根 據保存規則描述字段定義產生式集合，對L系統進行驗證并生成對象，建 立字符集與虛擬植物器官庫中三維模型一一映射關系，并保存在散列對象 中。

8.根據權利要求7所述虛擬植物構建方法，其特征在于，在對L系統進行 驗證并生成對象過程中，如果環境描述字段或生理參數描述字段為離散數 據，歸一化并進行擬合，保存在生理環境散列對象或生理數據散列對象 中，否則保存在器官散列對象中。