题目：真实感植被建模与绘制

伴随着虚拟现实技术和计算机硬件的飞速发展，植被建模尤其是对于单棵树木的建模与绘制一直以来都是研究的热点和难点。虚拟植物在3D游戏影视、园林农业设计、军事场景仿真等领域中都有广泛的应用，而用户对于植被建模绘制的高真实感、高实时性也提出了日益迫切的需求，目前的一些植被建模方法虽已发展得比较成熟，但仍然难以在这两个指标间找到较好的平衡点，并且国内外尚且没有能够较好契合OGRE渲染引擎的植被建模方法，针对以上问题，本文系统地、深入地对植被建模绘制进行了研究，研究的主要工作和成果包括：

（1）基于随机L系统文法，设计一种实现三维L系统的算法，结合OGRE渲染引擎的特点，采用几何-图像混合建模的方式，对单棵树木进行了建模，对于L系统生成字符串长度过长的问题，提出了全新的树木模型推演法则及组合方法。

（2） 结合L系统应用并改进基于VDF视点相关的树木模型简化算法，利用衰减因子计算几个细节层次对应的树木模型细节程度，对（1）中生成的细节程度最高的树木几何模型进行简化。利用空间变换矩阵及OGRE场景管理方法，对mesh文件进行重构，并使模型可以离线生成并输出，大幅提升渲染效率。

（3）针对松树及樱花树，研究其枝干与叶簇系统的形态特点，重新调节L系统参数，较精细地刻画其模型，并同样应用简化算法和mesh重构方法制作它们的LOD几何模型及公告板。

（4）简化了传统的体纹理建模方法，利用六叉公告板构造有一定立体感的草丛体纹理。并对草丛模型简单模拟风吹的交互效果。在平台场景中，读取已离线生成的各细节层次模型文件，计算种植点信息，分别在近、中、远距离应用，取得了良好的视觉效果及较好的实时交互体验。

基于以上研究工作，设计完成了基于L系统的植被建模绘制系统，生成了不同种类树木的多细节层次模型，并在实际场景中应用，结果表明本系统兼顾了真实性与实时性，具有较好的效果。