玉米葉片物理建模與參數確定的運動學分析方法
摘要：基于物理的方法是解決植物動態建模與仿真的有效途徑,而模型參數的確定是基于物理方法所面臨的重要問題.為實現基于生物物理屬性特征的玉米葉片高精度、高真實感動態建模與仿真,提出一種基于運動學分析的玉米葉片物理建模與參數確定方法.首先利用運動捕捉技術獲取玉米葉片的運動數據;然后根據運動捕捉特征點構建基于質點-彈簧系統的物理模型;最后基于運動學分析建立物理模型參數解析方程組,利用最小二乘法計算物理模型的參數.以此參數構建物理模型實現玉米葉片的動態模擬,并給出2種模型構造方式的玉米葉片虛擬仿真.結果表明,該方法以一種數據驅動的機制有效估算出對應的物理模型參數,生成的玉米葉片動態虛擬仿真過程具有與實際情況較為接近的真實感效果,為虛擬植物建模與應用提供了一種可行的物理建模及參數確定方法.
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