摘要：植物根系可视化交互设计对于提高虚拟植物生长研究整体水平意义重大.该文提出一种植物根系逐部位交互式精确设计方法,并在玉米根系建模中予以应用.通过分析玉米根系结构特征并建立其拓扑结构,采用交互式骨架模型确定其整体结构,设计密度函数确定分支数量和分布,利用模板技术衍生相似部位,利用带参数随机L系统产生一级侧根及根毛,对玉米根系各组成部位逐个精确建模,然后拼接形成完整的玉米根系.本系统综合可视化设计多种方法,交互性、真实感都比较好,既可展现玉米根系各组成部分细微特征,又可表现玉米根系整体特征.本系统研究和设计方法具有一定通用性,对其它可用轴线表示其拓扑结构的相似植物可视化建模也有一定借鉴意义.

关键词：玉米根系 拓扑结构 交互式设计 骨架模型 密度函数 

单位：国家农业信息化工程技术研究中心; 北京100089