专利名称：叶片干枯褶皱的模拟方法
技术领域：
本发明涉及计算机模拟技术领域，特别涉及一种叶片干枯褶皱的模拟方法。
背景技术：
植物的形态特性模拟是计算机图形学、数字植物领域的重要研究内容。植物的形态是一个动态变化的过程，在不同环境条件的影响下，植物的形态结构会发生显著变化。叶子作为植物的重要器官，其形态也会随着外部环境及其内部生理进程而发生变化，比如叶片失水之后会发生干枯，从而导致叶片表面出现收缩、褶皱等变形。在数字植物领域内，对于植物特性的智能表达是较基础性的工作，其对完善数字植物技术体系、增强数字植物与农业研究应用的联系起到重要作用。对于开发植物叶片的干枯模拟方法，具有重要的意义。
近几年，植物叶片失水变形模拟的方法得到了一定的发展。现有技术采用基于物理变形方法模拟叶片的干枯变形，该方法首先构造叶片的物理结构，然后通过设置物理属性、施加外力或更改初始条件等方法来实现叶片的动态变形，该方法能够反映叶片的物理属性，结果真实可信。然而，基于物理变形方法模拟叶片的干枯变形需要获得类似褶皱、萎缩等变形特征，需要采用精细网格，并且通过进行物理模拟时，整个过程计算量大，其运行速度慢，不能应用到实时的模拟之中。
发明内容
(一)解决的技术问题本发明解决的技术问题是基于物理变形等方法需要精细网格且计算速度慢的问题。(二)技术方案本发明提出了一种叶片干枯褶皱的模拟方法，所述方法包括以下步骤A、从干枯叶片中生成褶皱法向纹理；B、对褶皱法向纹理进行处理，得到无缝褶皱法向纹理；C、将无缝褶皱法向纹理叠加到正常叶片的法向纹理上，得到干枯叶片法向纹理。优选地，步骤B中所述对褶皱方向纹理进行处理的方法为将任意一个褶皱法向纹理图像坐标为(i，j)的像素点m与坐标为((i+0.5Xw)%w, (j+0.5Xh)%h)的像素点η进行融合；其中，w和h分别为褶皱法向纹理图像的长度和宽度。优选地，将所述像素点m和所述像素点η根据以下公式进行融合
权利要求
1.一种叶片干枯褶皱的模拟方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤 A、从干枯叶片中生成褶皱法向纹理； B、对褶皱法向纹理进行处理，得到无缝褶皱法向纹理； C、将无缝褶皱法向纹理叠加到正常叶片的法向纹理上，得到干枯叶片法向纹理。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤B中所述对褶皱方向纹理进行处理的方法为将任意一个褶皱法向纹理图像坐标为(i，j)的像素点m与坐标为((i+0. 5Xw)%w,(j+0. 5Xh)%h)的像素点n进行融合；其中，w和h分别为褶皱法向纹理图像的长度和宽度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述像素点m和所述像素点η根据以下公式进行融合
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤B中所述无缝褶皱法向纹理的上下边缘和左右边缘连续。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤C具体包括 所述将无缝褶皱法向纹理叠加到正常叶片的法向纹理上，得到干枯叶片法向纹理根据以下叠加公式实现
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤C之后还包括对所述干枯叶片法向纹理进行坐标变换操作，得到另一种干枯叶片法向纹理。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述坐标变换操作包括旋转、缩放和平移中的至少一种。
8.根据权利要求6或7任一项所述的方法，其特征在于，所述干枯叶片法向纹理坐标变换矩阵为
全文摘要
本发明提供了一种叶片干枯褶皱的模拟方法，所述方法包括以下步骤A、从干枯叶片中生成褶皱法向纹理；B、对褶皱法向纹理进行处理，得到无缝褶皱法向纹理；C、将无缝褶皱法向纹理叠加到正常叶片的法向纹理上，得到干枯叶片法向纹理。本发明通过引入褶皱法向纹理对叶片法向纹理进行扰动，从像素空间上对叶片干枯褶皱进行模拟，该方法与网格的数量无关，不涉及物理计算，提高了计算速度。
文档编号G06T11/40GK102945559SQ20121040122
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者赵春江, 陆声链, 苗腾, 郭新宇, 肖伯祥 申请人:北京农业信息技术研究中心