基于Unity 3D果树交互虚拟修剪技术及其实现

作者：吕萌萌; 郭新宇; 陆声链; 吴建伟

来源：农机化研究, 2015, 37(04): 7-35.

DOI：10.13427/j.cnki.njyi.2015.04.002

• 果树修剪
• 修剪模拟
• 虚拟现实
• 可视化

针对真实果树进行修剪试验存在不可逆性、成本高、修剪效果难以快速呈现等缺点,将Unity3D虚拟现实技术应用到果树的枝、叶、花等修剪模拟。首先通过三维扫描仪获取果树形态数据;然后三维重建得到模型导入unity创建虚拟果园;利用射线拾取算法鼠标可以拾取果树枝条上设置的修剪点,由修剪规则判断若修剪点选取正确,出现"虚拟剪刀",并利用包围盒层次法进行碰撞检测以修剪动画的方式剪掉拾取对象。以单株柑橘为例,模拟了其某枝条疏花疏果及果实采摘交互修剪过程。实验结果表明,该方法能直观形象地模拟果树修剪过程,符合真实的人工修剪操作,树木真实感较好,对果树修剪的教学和研究有较好的实用价值。

• 单位
  北京派得伟业科技发展有限公司; 北京农业信息技术研究中心; 首都师范大学