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南京林业大学
本科毕业设计（论文）
题 目： 基于L_system的植物形态模拟研究
学 院：
专 业：
学 号：
学生姓名：
指导教师：
职 称：
二O一三 年 月 日
目 录
1 绪论 5
1.1 开发背景 5
1.2 开发目的及意义 7
1.3 主要研究内容及设计思路 8
1.4 论文结构安排 8
2 系统总体说明 10
2.1 使用环境 10
2.1.1 硬件配置要求 10
2.1.2 软件配置要求 10
2.2 系统主要功能 10
2.3 系统主要特点 10
3 开发环境与相关技术 12
3.1 开发环境 12
3.2 开发工具 12
3.3 设计方法与技术 12
3.3.1 设计方法 12
3.3.2 设计技术 13
4 仿真设计要点 18
4.1 仿真总体设计 18
4.1.1 仿真采用模式 18
4.1.2 仿真采用结构 18
4.1.3 仿真整体功能介绍 18
4.2 L文法设计 18
4.2.1 分解 19
4.2.2 同态 20
4.3 视图颜色设计技术 22
4.4 植物外形设计 22
4.4.1 叶子设计 22
4.4.2 花瓣设计 23
4.5 植物生长函数设计 24
4.6 植物生长效果 25
5 分析与结论 27
5.1 创新点 27
5.2 存在的问题 27
5.3 经验和体会 27
5.4 展望 27
参考文献 28
致谢 29
附录1:相关英文文献 30
附录2:英文文献中文译文 38
摘 要
自然界普遍存在着不规则且复杂的现象。而分形则是探讨自然界的复杂事物的客观规律及其内在联系的需要。本文从分形学以及分形思想着手并以此引申出L-system作为它的一个典型实例，对L-system基本原理和形式化描述做了细致的表述。文章结合分形思想和L-system的形式化描述，着重对仿真的模型进行设计，给出了L-system的文法设计流程图。并且在分解过程中对植物器官进行改写并将结果保留在串中，在同态过程中根据匹配的改写规则模拟解释相应的植物外形，从而实现了重点设计有别的分解技术与时间上先后，空间上并行同态技术。紧接着对视图文件相应数据初始化和对植物外形进行相应的设计并对植物叶子生长函数、花瓣尺寸等十个生长函数进行设计和调整。这样模型得以建立，针对该模型当改变部分参数是，仿真出不同的植物模型。得到了一种模型多种仿真的目的。
关键词： 分形；L系统；植物仿真
ABSTRACT
There are many irregular and complex phenomena in nature generally. And The Fractal is the need that is to explain natural objective laws of complex things and inner association. This paper starts with The Fractal and its ideology and explain the production of these and how they have a great impact the real world.Finally, the article combines fractal ideas with the formal description of L-system, focuses on designing the simulated model and gives a grammar flow chart of L-system. Moreover, it adapted plant organ and remained the results in the string during the process of decomposition. Also, it simulatedly explained corresponding plants shape so that it realized the homomorphism technology of focused on the design of decomposition and had time and space parallel. Then we initialized the corresponding data of viewing files, made corresponding designs on plants shape, designed and adjusted growth function of plant leaves and petals and other 10 sized growth function. This model could be established and when it changes some parameters, it will simulates defferent plants models. A purpose of multi-simulated model is reached.
Key words: Fractal;L-system;Plants of simulation
