植物果實(shí)典型病害的計(jì)算機(jī)仿真.pdf

1、果實(shí)病害是果實(shí)生長過程中的常見現(xiàn)象,嚴(yán)重影響著水果的商品價(jià)值。若能在計(jì)算機(jī)上以三維可視化的方式虛擬果實(shí)病害的發(fā)病過程,可望以虛擬方式部分地替代費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、昂貴的試驗(yàn)。同時(shí),也可為影視動畫提供果實(shí)病害的真實(shí)感仿真效果。然而,在圖形學(xué)中針對常見的自然現(xiàn)象植物果實(shí)老化及病害可視化仿真的研究工作還比較少見?？梢暬抡婀麑?shí)病害不僅要注重果實(shí)表面外在的變化,而且要符合果實(shí)變質(zhì)潛在的生物學(xué)規(guī)律,才有可能獲得較為逼真的仿真結(jié)果。本課題主要研究真菌性病害

2、和生理性病害的可視化仿真,輪紋病害是真菌性病害的常見病害,日灼病害是生理性病害的常見病害。本文重點(diǎn)研究這兩種典型病害的仿真方法,從宏觀和微觀相結(jié)合的角度并基于病害發(fā)病的生理特性進(jìn)行仿真方法設(shè)計(jì)。
　　本文提出了一種對真菌性病害輪紋病的仿真新方法。輪紋病的最明顯的外部癥狀是在果皮上產(chǎn)生顏色深淺相間的典型的輪紋狀。通過從微觀上仿真細(xì)菌的繁殖生長過程得到細(xì)菌的菌落形態(tài),菌落最終就是果實(shí)病癥的外觀表現(xiàn)形式。為實(shí)現(xiàn)果實(shí)輪紋病發(fā)病過程的動態(tài)仿

3、真,以蘋果等果實(shí)為研究對象,提出一種可以仿真各種不同菌落形狀的反應(yīng)擴(kuò)散模型。利用該模型來模擬輪紋病病原菌的動態(tài)生長,并通過設(shè)置合適的參數(shù)產(chǎn)生病變區(qū)域的輪紋狀特征。采用三維造型軟件Maya對果實(shí)建模,并對病變區(qū)域進(jìn)行渲染。
　　此外,本文提出了針對生理性病害日灼病的計(jì)算機(jī)仿真方法。我們主要研究水分脅迫條件下果實(shí)日灼病的外觀形態(tài)變化。提出了一種結(jié)合細(xì)胞力學(xué)的質(zhì)點(diǎn)彈簧模型,采用此物理變形模型來對果實(shí)日灼的發(fā)病過程進(jìn)行動態(tài)仿真。首先,利用