[发明专利]针叶类植物冠层的层次细节模型构造方法

权利要求书

1.一种针叶类植物冠层的层次细节模型构造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)输入针叶树模型，提取树叶部分信息；

2)建立针叶的圆柱模型表示，即把圆柱多边形化，表示成一系列边数连续变化的棱柱；

3)建立针叶的线模型表示，即用圆柱的中心线表示针叶；

4)迭代地执行线合并操作，直到整个树冠用一根线表示；

5)采用统一表示法表示简化误差，并将其保存到硬盘中；

6)把简化误差从硬盘读入内存，开始实时绘制；

7)根据当前视点信息和简化误差，确定针叶合适的细节层次模型；

8)把相应细节层次模型的几何数据送往GPU进行绘制；

所述圆柱模型表示包括首先定义一个值Lmax，该值确定了圆柱被多边形化时最精细的棱柱的边的数目；然后圆柱被多边形化为一系列的棱柱，这些棱柱的边数由Lmax连续递减变到3；

所述线模型表示是指采用线模型代替多边形模型来表示远距离的针叶；

所述线合并操作包括：首先用一个代价函数在所有线对中选取出一对，然后用一根线代替这两根线，并且使新产生的线保持被其取代的两根线的空间位置，法向属性；

所述简化误差的统一表示法包括：采用了同一个树状数据结构存储，所述树结构的上半部分为二叉树形式，它记录了线合并操作的信息，而下半部分记录了圆柱多边形化过程的数据；

所述确定针叶合适的细节层次模型是指根据相机的信息以及相机与待绘制的针叶树之间的距离，把用户定义的象素误差转换成空间误差；接着根据空间误差对保存了简化关系数据的树结构进行遍历，直到遇到简化误差小于空间误差的节点，这些节点即组成针叶树合适的细节层次模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述线模型表示中为每根线定义了透明度，其由相机与针叶之间的距离，以及简化误差决定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述树状数据中的每一个节点都保存简化误差以及对应的几何数据的存储位置。