0.009)F (1)[E]F(0.2) 2) 基于L-系统的产生式规则语法，根据量取的各级枝条的形态结构参数(包括枝条长 度、分枝角、方位角及各级枝条生长节间长度)提取树木主要枝干部分的产生式规则即以公 理中定义的生长节点为基础，对一二级枝条的生长规律运用L-系统的产生式规则语法进行 定义，本案例中三维树模型的枝干产生式规则如下： ① A->[+(50)!(0.0067)&(48)F(0.75)[F(0.5)[ /(-220)&(42.5)L]F(0.63)[A(0)]F (0.57)[a]F(0.67) A(0)] -(30)F(1)[A(0)] +(25)F(0.5) [/(-220) &(38)L]&(20)F (0.48)[ /(-50) &(48)L] /(25)F(0.4)[ /(-230) &(48)L]-(45)F(0.375)A(0)] ② B->[!(0.006)/(30)&(56)F(0.4)[/(-220)&(38)L]F(0.35)[A(0)]&(15)F(0.5)[/ (-50)&(48)L]~ (15)F(l)b]/(105)[!(0.0067)&(41)F(0.4)[/(-260)&(38)L]F(0.35)[/(150)A(0)]& (25)F(0.5)[/(-90)&(48)L]'(15)F(0.5)[A(0)]'(25)F(0.5)[L]-(35)F(0.875)b]/(80)[! (0.005)/(30)&(61.9)F(0.4)[A(0)]F(1)[/(-150)&(38)L]F(0.55)b] ③ C->[+(50)!(0.0067)&(48)F(0.4)[/(-220)&(38)L]F(0.35)[A(0)]-(30)F(0.6) [/(-60)&(48)L]F (0.4)[A(0)]+(25)F(0.5)[/(-230)&(52)L]&(20)F(0.5)[/(-50)&(38)L]/(25)F(0.5) [/(-220)&(38)L]+(45)F(0.4)A(0] ④ D->/(164)[ !(0.006)/(30)&(56)F(0.4)[/(-250)&(38)L[A(0)]]F(0.35)[/(95r (40)A(0)]&(15)F (0.5)[/(-90)&(48)L[A(0)]]'(15)F(0.5)[A(0)][/(-30)&(38)L[A(0)]]F(0.5)[A (0)]] /(180)[!(0.0067)&(48) F(0.4)[/(-270)&(38)L[A(0)]]F(0.35)[A(0)]-(30)F (0.6)[/(-60)&(48)L[A(0)]]F(0.4)[A(0)]+(25)F(0.5)[ /-230) &(52)L] &(20)F(0.5) [/(-50) &(38)L]/(25)F(0.5)[ /(-220) &(38)L]-(30)F(0.4)A(0)] ⑤ E->[ !(0.007)/(30)&(47.5)F(0.4)[/(-250)&(38)L[A(0)]]F(0.35)[/(95r(40) A(0)]&(15)F(0.5)[ /(-250)&(48)L[A(0)]]'(15)F(0.5)[/(-90)&(48)L[A(0)]]F(0.5)b]/(180)[! (0.008)&(42.3)F(0.4)[/(-250)&(38)L[A(0)]]F(0.35)[/(95)'(40)A(0)]&(25)F(0.5)[/ (-250)&(48)L[A(0)]]'(15)F(0.5)[/(95)'(40)L]'(25)F(0.5)[/(-230)&(52)L[A(0)]]-(35)F(0.875)b]/(80)[!(0.005)/(30)&(48)F(0.4)[/(95)~(40)L]F(0.6)[/(-230)&(52)L [A(0)]]F(0.3)[L]F(0.45)b] ⑥ b->!(0.005*vr)F(0.25)[&(a)F(0.625)A(0)]/(dl)[&(a)F(0.75)A(0)]/(dl)[& (a)F(0.625)A(0)] ⑦ A(t):(t〈n)->!(0.00375*vr)F(0.5)[&(b)F(0.25)A(t+l)]/(d2)[&(b)F(0.5)A(t +2)] ⑧ A(t):(t==n)->A(t+l)X ⑨ F(l)->F(l*lr) ⑩ ！（w)->!(w*vr) 3)采用龟形解译算法，根据步骤111和步骤112的公理和产生式规则，生成树木枝干系 统的三维模型，模型见图3。
[0028] (3)树木冠层局部组分的点云数据及相应器官纹理图片的获取 1) 对于树木叶片点云数据的获取，先采集树木上具有代表性的一年生和两年生的包含 叶片的单簇枝条，然后将其竖直固定在光线较为温和的环境中（室内开灯的环境）； 2) 枝条固定后，利用Artec Eva手持激光扫描仪获取叶片的点云数据，其过程为由上至 下，即先扫描采集的单簇枝条最上层的叶片，确定该层采集的叶片可以使用后，将枝条上该 层的叶片摘除，接着扫描下一层叶片，本案例中采集枝条的叶片共有四层，采用这种方式依 次类推直至枝条上四层叶片的点云数据获取完成，利用这种逐层扫描的方式在获取叶片点 云数据的同时也获得了叶片在枝条上的着生姿态信息，使得后续树模型构建时，树叶的挂 接能够保持其实际的着生姿态； 3) 量取枝条上不同层树叶生长节点间的距离，为后续不同层树叶挂接提供可靠参数； 4) 对于枇杷树果实的获取，采集树木上具有代表性的果实(采集时果实要包含果柄，这 样做的目的是便于后续扫描果实的垂吊），将果实垂吊在光线较为温和的环境中，然后利用 Artec Eva手持激光扫描仪获取，扫描过程中要保持果实静止不动； 5) 利用手持激光扫描仪获取点云数据的同时可以获得相应对象的纹理图片，其直接获 取的纹理图片饱和度较低，需要利用Photoshop软件对纹理图片饱和度的调高，调整完成后 将纹理图片另存为具有Alpha通道的透明纹理； (4) 利用相关软件处理点云数据及基于点云数据精细三维模型的生成 基于点云数据的冠层局部组分三维模型的构建过程如图2所示。
[0029] 1)首先利用Artec Studio软件对采集的点云数据进行预处理，主要包括点云数据 的拼接、过滤和融合，其中对于边缘光滑的叶片或者表面光滑的果实在预处理的融合步骤 中选择Smooth Fusion的方法，其它选择Sharp Fusion的方法，随后将预处理的点云数据采 用Delaunay三角剖分的算法进行网格重构，同时生成网格模型对应的UV纹理坐标，完成上 述处理内容后导出〇b j格式的三维网格模型文件； 2)将第一步中导出的obj文件导入到Geomagic Studio软件，对初始形成的三维格网文 件进行网格的简化(减少构成网格模型三角形的数目），在保持叶片和果实形状不发生改变 的前提下，面片数量尽可能少。在本案例中，简化后每片树叶所包含的面片数为60左右能够 保持叶片形状不发生改变，每个枇杷果实的面片数为50