[发明专利]一种基于球B样条的植物叶片建模方法

摘要

本发明公开了一种基于球B样条的植物叶片建模方法，包括：对待建模叶片进行叶脉分析，选取待建模叶脉；测量叶片三维形态信息，所述叶片三维形态信息包括：待建模叶脉上至少测量4个特征点位置信息、所述特征点对应的厚度信息和叶边缘特征点的位置信息；根据所述叶片三维形态信息采用插值型球B样条进行叶脉建模；根据所述叶片三维形态信息采用插值型B样条曲面进行叶面建模；将所述叶脉模型与所述叶面模型的特征点位置重合，得到完整的叶片三维模型。本发明的方法具有实时性，可与参数化植物建模相关联，生成的植物叶片三维模型具有较高的真实感。

主权项

一种基于球B样条的植物叶片建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对待建模叶片进行叶脉分析，选取待建模叶脉；S2：测量叶片三维形态信息，所述叶片三维形态信息包括：待建模叶脉上至少测量4个特征点位置信息、所述特征点对应的厚度信息和叶边缘特征点的位置信息；S3：根据所述步骤S2中叶片三维形态信息采用插值型球B样条进行叶脉建模，插值型球B样条公式如下： < B > ( t ) = Σ i = 0 n N i , p ( t ) < P i ; r i > i＝1，2...n，t∈[0，1]插值时，控制球的球心Pi为所述叶脉特征点的位置，控制球的直径2ri为所述叶脉对应特征点处的叶脉厚度，逐条叶脉建模完成后，将所有叶脉模型拼接起来，得到整个叶片的叶脉模型，其中，Ni，p(t)为p次B样条基函数，t为参数，i为求和下标，n为基函数个数；S4：根据所述叶片三维形态信息采用插值型B样条曲面进行叶面建模，得到叶面模型，插值时以叶脉特征点和叶边缘点为插值点，曲面边界限制在叶边缘，B样条曲面公式如下： P ( u , w ) = Σ i = 0 m Σ j = 0 n N i , k ( u ) N j , l ( w ) P ij ; S5：将所述叶脉模型与所述叶面模型的特征点位置重合，得到完整的叶片三维模型，其中，Ni，k(u)为k次B样条基函数，i，j为求和下标，m，n分别为两组B样条基函数的个数，u，w为参数，Pij为叶脉和叶边缘特征点位置。