以L-System為基礎的植物動畫生成手法

The synthesis of CG Plants based on L-System

陳文祥(Wen-Hsiang Chen)

指導教授 ： 陳履恆

國立暨南國際大學/科技學院/資訊工程學系/碩士(2006年)

https://doi.org/10.6837/NCNU.2006.00010

摘要

中文摘要
在目前的CG領域中產生擬真的植物影像是極為重要的議題，至於要如何產生擬真的植物影像則應該著重在rendering的技巧和植物形態特徵的真實呈現上，在植物的呈現上，我改進了植物的莖在呈現上不平滑的現象，使用BezierCurve做出來平順的branch，以較好的方式來產生branch連續的呈現，而最重要的是我們改進了原有的可在加入環境變數，環境影響的植物影像卻我這些論文所關心的，如何為一棵由L-System所產生出來的植物影像具有與環境互動產生如搖晃、斷枝、擠壓變形等等…，這是我們這篇論文所關心的，也因為此，我決定使用k-dops檢測的方式來虛擬出植物和環境之間的互動關系，k-dops是一種正確度極高的碰撞檢測方式，在虛擬實境這個議題上，碰撞檢測是一種重要的基礎，在了解兩個model之間的collision detection，在判斷model自身的self-detection，這都是重要的一個了解model 與model甚至是自身與自身互動的方式，因此我們此篇論文就是將k-dops加入L-System所生成的文法植物當中，使之能夠和環境產生準確度高的互動。

關鍵字

L-system，碰撞偵測，植物生成

並列摘要

Abstract
Rendering photorealistic images of plants is always an important research issue in the field of computer graphics. To achieve this research goal both rendering technique and simulation of morphology should be considered. I improve unsmooth stem to smooth stem using BezierCurve. It’s important that environment variable affect plants. I decide to use k-dops collision detection to simulate interaction in plants and environment. k-dops is a kind of high quality collision detection theory. So I add k-dops into L-System plants to make interaction in environment and plants with high quality.

並列關鍵字

L-system，collision detection, generate plants

參考文獻

[1] G. V. G. Baranoski and J. G. Rokne. An algorithmic reflectance and transmittance model for plant tissue. Computer Graphics Forum, Volume 16, Issue 3, pages 141 – 150, 1997.

[2] G. V. G. Baranoski and J. G. Rokne. Efficiently simulating scattering of light by leaves. The Visual Computer 17(8), pages 491 – 505, 2001.

[3] F. Boudon, P. Prusinkiewicz, P. Federl, C. Godin and R. Karwowski. Interactive design of bonsai tree models. Computer Graphics Forum. Proceedings of Eurographics, Volume 22, Number 3, pages 591 – 599, September 2003.

[4] O. Deussen, P. Hanrahan, B. Lintermann, R. Měch, M. Pharr, and P. Prusinkiewicz. Realistic modeling and rendering of plant ecosystems. Proceedings of the 25th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, pages 275 – 286, July 1998.

[5] O. Deussen, C. Colditz, M. Stamminger, and George Drettakis. Interactive Visualization of Complex Plant Ecosystems. Proceedings of the conference on Visualization '02, pages 219 – 226, October 2002.