專利名稱：葉片干枯褶皺的模擬方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機模擬技術領域，特別涉及一種葉片干枯褶皺的模擬方法。
背景技術：
植物的形態(tài)特性模擬是計算機圖形學、數(shù)字植物領域的重要研究內(nèi)容。植物的形態(tài)是一個動態(tài)變化的過程，在不同環(huán)境條件的影響下，植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)會發(fā)生顯著變化。葉子作為植物的重要器官，其形態(tài)也會隨著外部環(huán)境及其內(nèi)部生理進程而發(fā)生變化，比如葉片失水之后會發(fā)生干枯，從而導致葉片表面出現(xiàn)收縮、褶皺等變形。在數(shù)字植物領域內(nèi)，對于植物特性的智能表達是較基礎性的工作，其對完善數(shù)字植物技術體系、增強數(shù)字植物與農(nóng)業(yè)研究應用的聯(lián)系起到重要作用。對于開發(fā)植物葉片的干枯模擬方法，具有重要的意義。
近幾年，植物葉片失水變形模擬的方法得到了一定的發(fā)展?，F(xiàn)有技術采用基于物理變形方法模擬葉片的干枯變形，該方法首先構(gòu)造葉片的物理結(jié)構(gòu)，然后通過設置物理屬性、施加外力或更改初始條件等方法來實現(xiàn)葉片的動態(tài)變形，該方法能夠反映葉片的物理屬性，結(jié)果真實可信。然而，基于物理變形方法模擬葉片的干枯變形需要獲得類似褶皺、萎縮等變形特征，需要采用精細網(wǎng)格，并且通過進行物理模擬時，整個過程計算量大，其運行速度慢，不能應用到實時的模擬之中。
發(fā)明內(nèi)容
(一)解決的技術問題本發(fā)明解決的技術問題是基于物理變形等方法需要精細網(wǎng)格且計算速度慢的問題。(二)技術方案本發(fā)明提出了一種葉片干枯褶皺的模擬方法，所述方法包括以下步驟A、從干枯葉片中生成褶皺法向紋理；B、對褶皺法向紋理進行處理，得到無縫褶皺法向紋理；C、將無縫褶皺法向紋理疊加到正常葉片的法向紋理上，得到干枯葉片法向紋理。優(yōu)選地，步驟B中所述對褶皺方向紋理進行處理的方法為將任意一個褶皺法向紋理圖像坐標為(i，j)的像素點m與坐標為((i+0.5Xw)%w, (j+0.5Xh)%h)的像素點η進行融合；其中，w和h分別為褶皺法向紋理圖像的長度和寬度。優(yōu)選地，將所述像素點m和所述像素點η根據(jù)以下公式進行融合
權(quán)利要求
1.一種葉片干枯褶皺的模擬方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 A、從干枯葉片中生成褶皺法向紋理； B、對褶皺法向紋理進行處理，得到無縫褶皺法向紋理； C、將無縫褶皺法向紋理疊加到正常葉片的法向紋理上，得到干枯葉片法向紋理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟B中所述對褶皺方向紋理進行處理的方法為將任意一個褶皺法向紋理圖像坐標為(i，j)的像素點m與坐標為((i+0. 5Xw)%w,(j+0. 5Xh)%h)的像素點n進行融合；其中，w和h分別為褶皺法向紋理圖像的長度和寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將所述像素點m和所述像素點η根據(jù)以下公式進行融合
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟B中所述無縫褶皺法向紋理的上下邊緣和左右邊緣連續(xù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟C具體包括 所述將無縫褶皺法向紋理疊加到正常葉片的法向紋理上，得到干枯葉片法向紋理根據(jù)以下疊加公式實現(xiàn)
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟C之后還包括對所述干枯葉片法向紋理進行坐標變換操作，得到另一種干枯葉片法向紋理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述坐標變換操作包括旋轉(zhuǎn)、縮放和平移中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7任一項所述的方法，其特征在于，所述干枯葉片法向紋理坐標變換矩陣為
全文摘要
本發(fā)明提供了一種葉片干枯褶皺的模擬方法，所述方法包括以下步驟A、從干枯葉片中生成褶皺法向紋理；B、對褶皺法向紋理進行處理，得到無縫褶皺法向紋理；C、將無縫褶皺法向紋理疊加到正常葉片的法向紋理上，得到干枯葉片法向紋理。本發(fā)明通過引入褶皺法向紋理對葉片法向紋理進行擾動，從像素空間上對葉片干枯褶皺進行模擬，該方法與網(wǎng)格的數(shù)量無關，不涉及物理計算，提高了計算速度。
文檔編號G06T11/40GK102945559SQ20121040122
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者趙春江, 陸聲鏈, 苗騰, 郭新宇, 肖伯祥 申請人:北京農(nóng)業(yè)信息技術研究中心