虚拟植物的生长模型是精细化研究植物生长规律非常重要的方法，涉及到计算机信息科学、生态学、植物学、应用数学等多学科领域。传统的基于生理模型的虚拟植物生长模型对植物的外在结构处理简单，对虚拟植物结构模型与功能模型之间的考虑不够细致。尽管学术界已有很多虚拟植物的建模方法，但是国外的模型在结构模型方面描述模糊，不易于使用，国内的模型大都关注于虚拟植物的形态模拟，因此寻找模拟更逼真，忠实于植物学的虚拟植物生长模型变得尤为重要。　　本文详细介绍了植物学的相关概念，以及主流的建模方法。分析了各种模型之间的优势、劣势和应用范围。详细介绍了虚拟植物结构模型方面的基础——L系统。　　针对虚拟植物生长模型的建模，文章从功能模型和结构模型两方面着手，对其建模方法做了详细的叙述，并分析了其优缺点和适用范围，通过比较分析和实验，提出了基本生长单元、生长状态链、标记算法、分配算法等方法构建模型。在结构模型方面，改进了L系统和算法，使其更易于本模型应用，并且把L系统迭代式与生长状态链做了映射。提出了生长周期与现实时间的映射方法，并作了讨论。设计了标记算法，其主要原理是根据基本生长单元出现的时刻做获得生物量权重的标记。在功能模型方面选择了合适的生物量生成模型，以及讨论了虚拟植物器官的扩展率的计算。提出了形态参数，并将其应用于虚拟植物的节间在得到生物量之后的变化情况。最后把生长状态链作为共享信息将结构模型和功能模型耦合在一起。　　基于上述的虚拟植物建模方法，利用OpenGL图形库和MFC进行框架设计并开发出了一套虚拟植物生长建模系统平台，集成了虚拟植物的形态模拟，结构模型的模拟，功能模型的模拟，L系统算法实现和语句查错等主要功能。系统采用了模块化和管线流水线的开发模式，对系统的升级和算法的扩充提供了良好的支撑。