[发明专利]一种基于物理模型的植物叶片萎蔫模拟方法

摘要

本发明公开了一种基于物理模型的植物叶片萎蔫模拟方法，涉及计算机模拟技术领域。所述方法包括步骤构建三维植物叶片模型的体素集，体素集包括多个用于模拟植物叶片叶肉内部细胞的六面体单元；将体素集转化为质点弹簧模型；对质点弹簧模型施加外力后，模拟计算六面体单元中各个顶点的位移；根据六面体单元中各个顶点的位移，插值出叶片模型中三角网格的顶点的坐标。所述方法，通过三维模型构造体素集，基于该体素集构建的质点弹簧模型是多层的，与真实植物叶片的内部结构更加贴近，并且质点弹簧之间连接更加稳定；采用了隐式纽马克积分算法可以在大步长下进行模拟，保证了模型能够进行实时的可视化模拟。

主权项

一种基于物理模型的植物叶片萎蔫模拟方法，其特征在于，包括步骤：A：构建三维植物叶片模型的体素集，所述体素集包括多个用于模拟植物叶片叶肉内部细胞的六面体单元；B：将所述体素集转化为质点弹簧模型；C：对所述质点弹簧模型施加外力后，模拟计算所述六面体单元中各个顶点的位移；D：根据所述六面体单元中各个顶点的位移，插值出所述叶片模型中三角网格的顶点的坐标；所述步骤A具体包括步骤：A1：对叶片模型中的三角网格进行八叉树空间分割得到空间八叉树；A2：计算所述叶片模型的空间包围盒，将所述空间包围盒分成多个六面体单元；A3：遍历所有所述六面体单元，依次判断每个所述六面体单元与所述空间八叉树的子树空间是否相交，如果是，保留当前的所述六面体单元；否则，舍弃当前的所述六面体单元；A4：遍历所有保留的所述六面体单元，依次判断每个所述六面体单元与所述子树空间内的三角网格是否相交，如果是，选中当前的所述六面体单元；否则，舍弃当前的所述六面体单元；A5：利用所有选中的所述六面体单元构建所述叶片模型的体素集，并且记录所有选中的所述六面体单元中包含的三角网格的顶点的索引信息。