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基于GPU的虚拟植物生长的双尺度自动机模型实现方法

文献类型： 中文期刊

作者： 董莹莹 1 ; 赵星 2 ; 王纪华 3 ;

作者机构： 1.浙江大学农业遥感与信息技术应用研究所

2.北京农业信息技术研究中心

3.首都师范大学数学科学学院检测成像实验室

关键词： 可视化;模型;作物;植物形态结构;双尺度自动机模型;GPU;几何着色器

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2011 年 27 卷 05 期

页码： 207-212

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 为提高双尺度自动机模型绘制植物图形的速度,给出其基于图形处理器(GPU)的并行实现方法。该方法将拓扑结构与归一化植物器官相结合构造三维植物图形:首先在GPU顶点着色器(vertexshader)中构造拓扑结构,然后在GPU几何着色器(geometryshader)中实现几何造型,最后将几何结构数据渲染到帧缓存中显示。选取植物学家给出的一株白杨进行基于GPU的生长模拟试验。结果显示,随绘制顶点数的增加,采用GPU进行绘制,相对CPU而言,其加速比可以从几倍扩大到十几倍以上。该方法可进一步应用于大规模自然场景绘制、虚拟农业等领域。

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