基于GPU的虚拟植物生长的双尺度自动机模型实现方法

作者：董莹莹; 赵星; 王纪华

来源：农业工程学报, 2011, 27(05): 207-212.

DOI：10.3969/j.issn.1002-6819.2011.05.037

• 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 visualization
• model
• crops
• plant morphological structure
• dual-scale automaton model
• GPU
• geometry shader

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。

• 单位
  首都师范大学; 北京农业信息技术研究中心; 浙江大学