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花卉各组织器官结构精细而不规则,其几何和拓扑结构的复杂性使建模既困难又费时,颇具挑战性。虚拟花卉形态建模是虚拟植物研究领域的热点课题之一,在生态环境仿真、农林研究以及游戏、动画等虚拟场景造型方面有着广阔的应用前景。本文以虚拟花卉为研究对象,应用OpenGL和计算机图形学技术,探讨虚拟花卉的形态建模方法和可视化技术。为实现虚拟花卉的可视化仿真,综合运用实地测量、理论数据参考、微距拍摄等方法获取所需的几何建模数据和纹理图片。运用Bezier曲面实现了花瓣、叶片的曲面建模,并结合OpenGL拾取技术对特征控制点进行交互式微调,模拟出不同的弯曲形态。在真实感渲染时,采用双面纹理映射,结合TextureColorKey技术和Alpha测试消隐花瓣纹理中的黑色边缘。提出基于正弦函数曲线拟合的弯曲柱体模拟算法,通过改变参数调整弯曲度生成了花茎、花梗、花丝模型,并基于颜色插值模拟了曲柱体的渐变色效果。在花朵和植株的拓扑结构建模中,参考花卉形态中蕴藏的黄金分割规律设定各项控制参数,包括花瓣、叶片的数目和排列方式以及种子的分布位置。为增强模型真实感,在组装花瓣、花蕊时,引入随机函数控制其偏移角度,构建的三维花朵逼真自然。通过在花茎上着生花朵、叶片,生成完整的虚拟花卉植株。基于以上研究,本文构建了虚拟吊兰、百合、向日葵和菊花的三维形态模型,并实现高真实感渲染。仿真结果表明,构建的模型逼真地再现了花卉的美丽形态,真实感较好。实验结果证明了建模方法的有效性和可靠性,同时也验证了黄金分割规律在花卉建模中的实用性,丰富了虚拟花卉形态建模方法和理论。