[发明专利]基于Web的虚拟植物可视化系统及虚拟植物构建方法

权利要求书

1.基于Web的虚拟植物可视化系统，包括：虚拟植物器官库、虚拟植物 库、生长规则和生理环境数据库、提交植物生理数据web应用模块、提交植 物器官模型web应用模块、构造虚拟植物的web应用模块和虚拟植物3D展示 浏览器插件，其特征在于，客户端通过web浏览器的提交植物生理数据web 应用模块以文字形式提交植物生理数据，将上述文字形式的植物生理数据 翻译成可编译的L文法，保存在生长规则和生理环境数据库，客户端通过 提交植物器官模型web应用模块将器官3D模型保存到虚拟植物器官库中； 构造虚拟植物的web应用模块根据生长规则和生理环境数据库中的数据生成 虚拟植物库所需的L系统产生式集合，采用L文法字符串形式描述植物的属 性构建虚拟植物库；虚拟植物3D展示浏览器插件根据虚拟植物库中植物模 型中L文法字符串、器官绑定信息CurBindInfo及所需器官模型CurOrgModel 以龟图形式对虚拟植物进行几何图形描述，实现植物从字符串到几何图形 的三维渲染展示，植物专家通过浏览器插件远程查看虚拟植物的生长过 程。

2.根据权利要求1所述的虚拟植物可视化系统，其特征在于，所述植物 生理数据包括：植物构成器官、植物的初始状态、植物的生长规则以及植 物生理环境数据。

3.根据权利要求1所述的虚拟植物可视化系统，其特征在于，生成L系 统产生式集合具体包括：根据生长规则和生理环境数据库的保存器官描述 字段依次把植物器官用L文法字符串类型的标识符代替，并保存在L文法字 符串对象数组中；根据植物寿命PlantAge字段定义植物寿命；保存初始状 态字段AxiomDesp定义公理，根据保存规则描述ReguDesp字段定义产生式 集合，对L系统进行验证并生成对象，建立字符集与虚拟植物器官库中三 维模型一一映射关系，并保存在散列对象中。

4.根据权利要求1所述的虚拟植物可视化系统，其特征在于，浏览器插 件通过访问远程服务器上的虚拟植物库实现生长过程的3D演示，由植物专 家单步或动画反复查看植物的不同周期的状态。

5.根据权利要求1所述的虚拟植物可视化系统，其特征在于，根据公 理、植物寿命、L文法产生式集合、器官绑定信息、生理环境、生理数 据、虚拟植物器官库，构造虚拟植物的web应用模块构建虚拟植物库。

6.基于Web的虚拟植物构建方法，其特征在于，客户端通过提交植物生 理数据web应用模块以文字形式提交植物生理数据，将上述文字形式的植物 生理数据翻译成可编译的L文法，保存在生长规则和生理环境数据库中， 提交植物器官模型web应用模块将器官3D模型保存到虚拟植物器官库中； 构造虚拟植物的web应用模块根据生长规则和生理环境数据库中的数据生成 虚拟植物库所需的L系统产生式集合，采用字符形式描述植物的属性，创 建植物不同生长周期的数据，保存在虚拟植物库中；根据虚拟植物库中植 物模型中当前L文法字符串、器官绑定信息CurBindInfo及器官模型 CurOrgModel以龟图形式对虚拟植物进行几何图形描述，实现植物从字符 串到几何图形的三维渲染展示，并查看虚拟植物的生长过程。

7.根据权利要求6所述虚拟植物构建方法，其特征在于，生成L系统产 生式集合的步骤具体包括：根据生长规则和生理环境数据库的保存器官描 述字段依次把植物器官用字符串类型的标识符代替，并保存在字符串对象 数组中；根据植物寿命字段定义植物寿命；AxiomDesp字段定义公理，根 据保存规则描述字段定义产生式集合，对L系统进行验证并生成对象，建 立字符集与虚拟植物器官库中三维模型一一映射关系，并保存在散列对象 中。

8.根据权利要求7所述虚拟植物构建方法，其特征在于，在对L系统进行 验证并生成对象过程中，如果环境描述字段或生理参数描述字段为离散数 据，归一化并进行拟合，保存在生理环境散列对象或生理数据散列对象 中，否则保存在器官散列对象中。