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第1章 绪论1

1.1 研究背景与意义1

1.2 树木三维仿真的研究现状3

1.2.1 基于规则的树木仿真3

1.2.2 基于影像的树木仿真6

1.2.3 基于点云的树木仿真9

1.3 研究内容11

第2章 点云的采集与优化14

2.1 点云的采集14

2.1.1 场地踏勘14

2.1.2 靶标布设15

2.1.3 扫描作业16

2.2 点云的配准17

2.3 点云的去噪20

2.3.1 拉普拉斯滤波算法21

2.3.2 双边滤波算法22

2.3.3 均值漂移算法22

2.4 点云的压缩23

2.4.1 空间包围盒压缩算法24

2.4.2 均匀网格压缩算法25

2.4.3 基于信息量的压缩算法25

2.4.4 基于曲率的压缩算法27

2.5 本章小结29

第3章 树木模型的骨架提取30

3.1 骨架的定义及特性30

3.1.1 骨架的定义32

3.1.2 骨架的特性36

3.2 基于体素空间的骨架提取38

3.2.1 算法概述39

3.2.2 基于体素空间的骨架提取42

3.3 基于点云收缩的骨架构建52

3.3.1 算法概述52

3.3.2 基于点云收缩的骨架构建55

3.4 基于几何特征的骨架构建62

3.4.1 算法概述62

3.4.2 基于几何特征的骨架构建63

3.5 实验测试与分析72

3.6 本章小结79

第4章 树木枝干的三维仿真80

4.1 树木的枝干结构与模型分类80

4.1.1 树木的枝干结构80

4.1.2 树木模型的分类83

4.2 基于骨架约束的枝干仿真87

4.2.1 算法概述88

4.2.2 基于骨架约束的树木三维仿真算法92

4.2.3 实验分析101

4.3 基于生长模型的枝干仿真103

4.3.1 算法概述103

4.3.2 基于生长模型的枝干仿真108

4.4 本章小结120

第5章 树叶仿真与树木仿真测试121

5.1 树叶的三维仿真121

5.1.1 算法概述121

5.1.2 树叶的仿真129

5.2 树木仿真测试139

5.3 本章小结150

第6章 研究成果与发展思考151

6.1 研究成果151

6.2 发展思考152

参考文献154

后记167