虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

1、 第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院1計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用周美蘭湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭2第七章第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用w第一節(jié)第一節(jié) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬農(nóng)業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬農(nóng)業(yè)w第二節(jié)第二節(jié) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用w第三節(jié)第三節(jié) 虛擬植物生長(zhǎng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)虛擬植物生長(zhǎng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)

2、農(nóng)學(xué)院 周美蘭3虛擬農(nóng)業(yè)信息資料查閱虛擬農(nóng)業(yè)信息資料查閱第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭4第一節(jié)第一節(jié) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬農(nóng)業(yè)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬農(nóng)業(yè)w一、一、 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的由來與概念與概念虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的由來與概念與概念( (一一) )虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)( (二二) )虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征w1 1、是多感知性、是多感知性 w2 2、是沉浸感、是沉浸感 w3 3、是實(shí)時(shí)交互性、是實(shí)時(shí)交互性w4 4、是自主性、是自主性 w二、二、 虛擬農(nóng)業(yè)虛擬農(nóng)業(yè)第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-

3、13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭5一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的由來與概念一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的由來與概念1965年,Suther land首次提出了具有交互圖形顯示，反饋設(shè)備以及聲音提示的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本思想;1966年,美國(guó)正式開始了頭盔式顯示器的研制工作; 1970年,出現(xiàn)第一個(gè)功能較齊全的頭盔式顯示器系統(tǒng); 20世紀(jì)80年代初,Jaron Lanier提出了虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,VR),美國(guó)宇航局及國(guó)防部組織了一系列有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究,并取得了顯著成果，引起了對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣泛關(guān)注。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,展示了虛擬農(nóng)業(yè)巨大的應(yīng)用潛能。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的

4、應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭6 （一）虛擬現(xiàn)實(shí)（一）虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality） 是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個(gè)逼真的、具有視覺、聽覺、是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個(gè)逼真的、具有視覺、聽覺、觸覺等效果的可交互的、動(dòng)態(tài)的世界觸覺等效果的可交互的、動(dòng)態(tài)的世界, ,人們可以對(duì)該虛擬世人們可以對(duì)該虛擬世界中的虛擬實(shí)體進(jìn)行操縱和考察；它是信息科學(xué)領(lǐng)域一類新界中的虛擬實(shí)體進(jìn)行操縱和考察；它是信息科學(xué)領(lǐng)域一類新興的工程技術(shù)興的工程技術(shù), ,是在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)是在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、傳感技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及

5、面向?qū)涌诩夹g(shù)、傳感技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及面向?qū)ο蠹夹g(shù)和智能決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)上象技術(shù)和智能決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)上, ,發(fā)展起來的一門交叉發(fā)展起來的一門交叉學(xué)科。學(xué)科。虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)作為當(dāng)今計(jì)算機(jī)最熱門的技術(shù)之一作為當(dāng)今計(jì)算機(jī)最熱門的技術(shù)之一, ,極大地突破了極大地突破了事物表達(dá)的傳統(tǒng)方法的局限事物表達(dá)的傳統(tǒng)方法的局限, ,使過去認(rèn)為只擅長(zhǎng)處理字化單使過去認(rèn)為只擅長(zhǎng)處理字化單維信息的計(jì)算機(jī)發(fā)展為能處理適合人的特性的多維信息維信息的計(jì)算機(jī)發(fā)展為能處理適合人的特性的多維信息, ,使使人們可以將想象的環(huán)境虛擬實(shí)現(xiàn)人們可以將想象的環(huán)境虛擬實(shí)現(xiàn), ,并可以在其中以最自然的并可以在其中以最自然的

6、動(dòng)作與這種虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行交流。動(dòng)作與這種虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行交流。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭7（二）虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征（二）虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征w1 1、多感知性、多感知性w 除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺感知外除了一般計(jì)算機(jī)技術(shù)所具有的視覺感知外 , , 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知還有聽覺感知、力覺感知、觸覺感知 , , 甚至味覺感知、嗅覺感甚至味覺感知、嗅覺感知等知等 。 w2 2、沉浸感、沉浸感 w 人在虛擬環(huán)境中人在虛擬環(huán)境中, ,可以獲得有如身在真實(shí)世界中的逼真感覺。可以獲得有如身在真實(shí)世界中

7、的逼真感覺。w3 3、實(shí)時(shí)交互性、實(shí)時(shí)交互性w 人在虛擬環(huán)境中不只是被動(dòng)地感受人在虛擬環(huán)境中不只是被動(dòng)地感受 , , 還可以采取現(xiàn)實(shí)生活還可以采取現(xiàn)實(shí)生活中習(xí)以為常的方式來操縱模擬場(chǎng)景中的物體中習(xí)以為常的方式來操縱模擬場(chǎng)景中的物體 。w4 4、自主性、自主性 w 自主性是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律動(dòng)作的程度自主性是指虛擬環(huán)境中物體依據(jù)物理定律動(dòng)作的程度 , , 例例如如 , , 當(dāng)受到力的推動(dòng)時(shí)當(dāng)受到力的推動(dòng)時(shí) , , 物體會(huì)沿力的方向運(yùn)動(dòng)。物體會(huì)沿力的方向運(yùn)動(dòng)。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭8二、虛擬農(nóng)業(yè)二、虛擬農(nóng)業(yè)w從

8、廣義來說從廣義來說,虛擬農(nóng)業(yè)主要包括虛擬農(nóng)業(yè)主要包括:w虛擬植物虛擬植物:用以培育水稻、玉米、小麥、大豆、棉花用以培育水稻、玉米、小麥、大豆、棉花等主要農(nóng)作物的新品種等主要農(nóng)作物的新品種;w虛擬動(dòng)物虛擬動(dòng)物:用以培育豬、牛、羊、雞、魚等主要畜產(chǎn)用以培育豬、牛、羊、雞、魚等主要畜產(chǎn)品和水產(chǎn)品的新品種品和水產(chǎn)品的新品種;w利用利用VR技術(shù)技術(shù),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施的利用效率提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施的利用效率;w利用利用VR技術(shù)技術(shù),提高農(nóng)業(yè)資源綜合利用效率提高農(nóng)業(yè)資源綜合利用效率;w利用利用VR技術(shù)技術(shù),對(duì)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)進(jìn)行模擬對(duì)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)進(jìn)行模擬;w利用利用VR技術(shù)技術(shù),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理進(jìn)行模擬對(duì)農(nóng)業(yè)

9、生產(chǎn)管理進(jìn)行模擬;w科學(xué)可視化技術(shù)在農(nóng)業(yè)技術(shù)教育、培訓(xùn)、科研中的科學(xué)可視化技術(shù)在農(nóng)業(yè)技術(shù)教育、培訓(xùn)、科研中的應(yīng)用等等。應(yīng)用等等。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭9第二節(jié)第二節(jié) 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用w1 1、虛擬植物、虛擬植物w2 2、虛擬動(dòng)物、虛擬動(dòng)物w3 3、虛擬立體農(nóng)業(yè)、虛擬立體農(nóng)業(yè)w4 4、虛擬節(jié)水、虛擬節(jié)水w5 5、虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)w6 6、虛擬農(nóng)場(chǎng)、虛擬農(nóng)場(chǎng)w7 7、 虛擬果樹修剪虛擬果樹修剪w8 8 、虛擬農(nóng)業(yè)布局、虛擬農(nóng)業(yè)布局w9 9 、虛擬農(nóng)業(yè)區(qū)劃、虛擬農(nóng)業(yè)區(qū)劃w1010、虛擬

10、城市農(nóng)業(yè)、虛擬城市農(nóng)業(yè)w1111、虛擬農(nóng)機(jī)、虛擬農(nóng)機(jī)w1212、虛擬溫室、虛擬溫室第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭101 1、虛擬植物、虛擬植物(Virtual Plants)(Virtual Plants)w 是指利用是指利用VRVR技術(shù)模擬植物在三維空間中的生長(zhǎng)技術(shù)模擬植物在三維空間中的生長(zhǎng)發(fā)育過程。發(fā)育過程。w利用虛擬植物技術(shù)，可以在電腦屏幕上設(shè)計(jì)農(nóng)作利用虛擬植物技術(shù)，可以在電腦屏幕上設(shè)計(jì)農(nóng)作物物, ,然后再進(jìn)行實(shí)際培育或用基因工程技術(shù)繁殖然后再進(jìn)行實(shí)際培育或用基因工程技術(shù)繁殖出真實(shí)的農(nóng)作物出真實(shí)的農(nóng)作物, ,使農(nóng)作物新

11、品種具有虛擬植物使農(nóng)作物新品種具有虛擬植物的理想性狀。的理想性狀。w新西蘭新西蘭HortHort研究所利用虛擬作物技術(shù)對(duì)幾維果研究所利用虛擬作物技術(shù)對(duì)幾維果( (獼猴桃獼猴桃) )品種進(jìn)行改良研究。品種進(jìn)行改良研究。w研究小組開發(fā)了虛擬幾維果樹的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)研究小組開發(fā)了虛擬幾維果樹的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng), ,使人們可以在計(jì)算機(jī)顯示器上觀看幾維果樹發(fā)芽、使人們可以在計(jì)算機(jī)顯示器上觀看幾維果樹發(fā)芽、生長(zhǎng)、抽枝、展葉、開花、結(jié)果和果實(shí)成長(zhǎng)生長(zhǎng)、抽枝、展葉、開花、結(jié)果和果實(shí)成長(zhǎng), ,一一整年的生長(zhǎng)周期被縮至不到整年的生長(zhǎng)周期被縮至不到1 1分鐘的時(shí)間。分鐘的時(shí)間。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在

12、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭11中國(guó)虛擬植物標(biāo)本館（簡(jiǎn)稱中國(guó)虛擬植物標(biāo)本館（簡(jiǎn)稱CVH） 第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭12NoImage 中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館 http:/ 第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭13中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館網(wǎng)絡(luò)雜志中國(guó)數(shù)字植物標(biāo)本館網(wǎng)絡(luò)雜志第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭14NoImage第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

13、計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭15NoImage第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭16虛擬植物的優(yōu)勢(shì)虛擬植物的優(yōu)勢(shì)w虛擬植物比傳統(tǒng)植物生長(zhǎng)模擬模型具有很大的優(yōu)勢(shì)虛擬植物比傳統(tǒng)植物生長(zhǎng)模擬模型具有很大的優(yōu)勢(shì)w例如：植物群體對(duì)光的截獲很難進(jìn)行精確定量化研究例如：植物群體對(duì)光的截獲很難進(jìn)行精確定量化研究, ,而利用而利用虛擬植物虛擬植物, ,能判別光線被葉片截獲能判別光線被葉片截獲, , 穿過葉間空隙到達(dá)冠層更穿過葉間空隙到達(dá)冠層更深處深處, ,從而容易地計(jì)算出植物群體空間中任意位置點(diǎn)的光通量從而容易

14、地計(jì)算出植物群體空間中任意位置點(diǎn)的光通量的精確值。的精確值。w利用虛擬植物模擬農(nóng)藥從噴霧器中噴出后的空間運(yùn)行軌跡利用虛擬植物模擬農(nóng)藥從噴霧器中噴出后的空間運(yùn)行軌跡, ,直直觀地觀察農(nóng)藥在植物群體中的空間分布與害蟲的位置關(guān)系觀地觀察農(nóng)藥在植物群體中的空間分布與害蟲的位置關(guān)系, ,從從而可確定農(nóng)藥的最佳噴施方法。而可確定農(nóng)藥的最佳噴施方法。w利用虛擬植物技術(shù)利用虛擬植物技術(shù), ,則可以非常直觀地對(duì)農(nóng)田、森林等復(fù)雜的則可以非常直觀地對(duì)農(nóng)田、森林等復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行研究生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行研究, ,發(fā)現(xiàn)難以觀察到的規(guī)律。發(fā)現(xiàn)難以觀察到的規(guī)律。w利用虛擬植物利用虛擬植物, , 尋找一種既能對(duì)付蟲害又不污染環(huán)境的

15、方法。尋找一種既能對(duì)付蟲害又不污染環(huán)境的方法。w利用虛擬植物對(duì)找最佳栽培方式。利用虛擬植物對(duì)找最佳栽培方式。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭172 2、虛擬動(dòng)物、虛擬動(dòng)物w利用計(jì)算機(jī)可視化地模擬動(dòng)物在各種營(yíng)養(yǎng)物利用計(jì)算機(jī)可視化地模擬動(dòng)物在各種營(yíng)養(yǎng)物脅迫條件下的生長(zhǎng)過程脅迫條件下的生長(zhǎng)過程 w 用戶操作計(jì)算機(jī)不但可以了解動(dòng)物生長(zhǎng)全過用戶操作計(jì)算機(jī)不但可以了解動(dòng)物生長(zhǎng)全過程中鮮、干各種物質(zhì)的積累形狀程中鮮、干各種物質(zhì)的積累形狀 , 而且還可而且還可以從不同視角了解動(dòng)物的逼真形態(tài)。以從不同視角了解動(dòng)物的逼真形態(tài)。w在計(jì)算機(jī)支持下在計(jì)

16、算機(jī)支持下 ,一次模擬實(shí)驗(yàn)只需幾分鐘即一次模擬實(shí)驗(yàn)只需幾分鐘即可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果 , 大大加快了實(shí)驗(yàn)的速度大大加快了實(shí)驗(yàn)的速度 , 減少了實(shí)驗(yàn)的投入減少了實(shí)驗(yàn)的投入 , 而且可以完成在自然條而且可以完成在自然條件下難以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。件下難以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭183、 虛擬立體農(nóng)業(yè)虛擬立體農(nóng)業(yè)w主要是通過對(duì)光資源利用的模擬主要是通過對(duì)光資源利用的模擬( 進(jìn)而進(jìn)而 , 可可模擬地下部對(duì)水、肥等的吸收利用狀況等模擬地下部對(duì)水、肥等的吸收利用狀況等) , w實(shí)現(xiàn)對(duì)立體農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)對(duì)立體農(nóng)業(yè) ( 間

17、作、套種、混種等間作、套種、混種等) 的的優(yōu)化管理。優(yōu)化管理。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭194、 虛擬節(jié)水虛擬節(jié)水w模擬不同作物、不同株型、不同節(jié)水型灌溉模擬不同作物、不同株型、不同節(jié)水型灌溉方式、不同的栽培管理措施方式、不同的栽培管理措施 , w模擬自然降水過程對(duì)水分的吸收利用狀況模擬自然降水過程對(duì)水分的吸收利用狀況 , 來實(shí)現(xiàn)水分最大的利用。來實(shí)現(xiàn)水分最大的利用。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭205 、虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)w應(yīng)用計(jì)算機(jī)建立反映客觀規(guī)律

18、的虛擬模型應(yīng)用計(jì)算機(jī)建立反映客觀規(guī)律的虛擬模型 w應(yīng)用虛擬模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)應(yīng)用虛擬模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn) , 可以部分地替代在可以部分地替代在現(xiàn)實(shí)世界中難以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)世界中難以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn) , 或者是費(fèi)時(shí)、或者是費(fèi)時(shí)、費(fèi)力和費(fèi)錢的實(shí)驗(yàn)。費(fèi)力和費(fèi)錢的實(shí)驗(yàn)。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭216、 虛擬農(nóng)場(chǎng)虛擬農(nóng)場(chǎng)w 在教學(xué)、科普教育和農(nóng)業(yè)科技推廣領(lǐng)域在教學(xué)、科普教育和農(nóng)業(yè)科技推廣領(lǐng)域 , 可利用虛擬植物模型建立虛擬農(nóng)場(chǎng)可利用虛擬植物模型建立虛擬農(nóng)場(chǎng)w讓學(xué)員在計(jì)算機(jī)上種植虛擬作物讓學(xué)員在計(jì)算機(jī)上種植虛擬作物w進(jìn)行虛擬農(nóng)田管理進(jìn)行虛擬農(nóng)田管理w

19、直觀地觀察作物生長(zhǎng)過程及最終結(jié)果直觀地觀察作物生長(zhǎng)過程及最終結(jié)果第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭228 、虛擬農(nóng)業(yè)布局、虛擬農(nóng)業(yè)布局w 利用虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行模擬利用虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行模擬 , 可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)布局規(guī)劃設(shè)計(jì)效果的形象化業(yè)布局規(guī)劃設(shè)計(jì)效果的形象化 ; w 在觀光農(nóng)業(yè)中在觀光農(nóng)業(yè)中 , 可以模擬采摘、銷售、觀可以模擬采摘、銷售、觀賞、垂釣、游樂等活動(dòng)賞、垂釣、游樂等活動(dòng) , 為旅客設(shè)計(jì)合理路為旅客設(shè)計(jì)合理路線線 , 讓旅游者最大限度地參與、親自體驗(yàn)。讓旅游者最大限度地參與、親自體驗(yàn)。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的

20、應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭239 、虛擬農(nóng)業(yè)區(qū)劃、虛擬農(nóng)業(yè)區(qū)劃w模擬糧食生產(chǎn)與多種經(jīng)濟(jì)作物合理搭配模擬糧食生產(chǎn)與多種經(jīng)濟(jì)作物合理搭配種植種植 ; w模擬農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)相結(jié)合的農(nóng)模擬農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)相結(jié)合的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式。業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭2410 、虛擬城市農(nóng)業(yè)、虛擬城市農(nóng)業(yè)w城市農(nóng)業(yè)是充分合理地利用城市空間和優(yōu)越城市農(nóng)業(yè)是充分合理地利用城市空間和優(yōu)越條件來發(fā)展農(nóng)業(yè)的一種探索。條件來發(fā)展農(nóng)業(yè)的一種探索。w利用虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)可以模擬環(huán)境、生態(tài)

21、、科利用虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)可以模擬環(huán)境、生態(tài)、科技、生產(chǎn)、觀賞為一體的城市農(nóng)業(yè)綜合發(fā)技、生產(chǎn)、觀賞為一體的城市農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展模式展模式 , 便于決策、實(shí)施。便于決策、實(shí)施。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭2511、 虛擬農(nóng)機(jī)虛擬農(nóng)機(jī)w可以虛擬農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)、農(nóng)機(jī)制造和農(nóng)機(jī)測(cè)試?？梢蕴摂M農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)、農(nóng)機(jī)制造和農(nóng)機(jī)測(cè)試。例如例如 ,采用虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù)采用虛擬農(nóng)業(yè)技術(shù) , 對(duì)試驗(yàn)對(duì)象的各個(gè)對(duì)試驗(yàn)對(duì)象的各個(gè)指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量、實(shí)時(shí)處理和實(shí)時(shí)指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量、實(shí)時(shí)處理和實(shí)時(shí)分析分析 ；w有利于提高測(cè)試水平有利于提高測(cè)試水平 , 得出比較精確的結(jié)

22、論得出比較精確的結(jié)論 , 為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供更可靠的依據(jù)。為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供更可靠的依據(jù)。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭2612、 虛擬溫室虛擬溫室w虛擬溫室是將數(shù)據(jù)、材料、模型、物理屬性虛擬溫室是將數(shù)據(jù)、材料、模型、物理屬性和高級(jí)算法整合成的一個(gè)研究平臺(tái)和高級(jí)算法整合成的一個(gè)研究平臺(tái) , w研究溫室對(duì)外界環(huán)境的反應(yīng)研究溫室對(duì)外界環(huán)境的反應(yīng) , 將物理學(xué)將物理學(xué)( 如溫如溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱和力學(xué)屬性室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱和力學(xué)屬性)和環(huán)境學(xué)和環(huán)境學(xué)( 氣氣候變化和植物生理信息候變化和植物生理信息) 結(jié)合起來結(jié)合起來 ,w 進(jìn)行

23、預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)溫室對(duì)外界各種變化進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)溫室對(duì)外界各種變化( 氣候氣候條件、植物生長(zhǎng)和人工干擾。條件、植物生長(zhǎng)和人工干擾。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭27第三節(jié)第三節(jié) 虛擬植物生長(zhǎng)的研究現(xiàn)狀虛擬植物生長(zhǎng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)與發(fā)展趨勢(shì)w一、虛擬植物生長(zhǎng)建模與可視化研究一、虛擬植物生長(zhǎng)建模與可視化研究w二、虛擬植物模型的分類二、虛擬植物模型的分類w三、目前研究存在的問題三、目前研究存在的問題w四、植物模型的可視化四、植物模型的可視化第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院

24、周美蘭28虛擬植物生長(zhǎng)虛擬植物生長(zhǎng)w虛擬植物生長(zhǎng)是對(duì)植物在三維空間中的結(jié)構(gòu)發(fā)育與虛擬植物生長(zhǎng)是對(duì)植物在三維空間中的結(jié)構(gòu)發(fā)育與生長(zhǎng)過程的計(jì)算機(jī)仿真。生長(zhǎng)過程的計(jì)算機(jī)仿真。w 虛擬植物生長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的一個(gè)虛擬植物生長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的一個(gè)方面方面, 也是作物栽培、作物生理生態(tài)、作物育種研也是作物栽培、作物生理生態(tài)、作物育種研究的一個(gè)新方向。究的一個(gè)新方向。w 虛擬植物生長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)建模與可視化仿真研究在虛擬植物生長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)建模與可視化仿真研究在農(nóng)林業(yè)、景觀設(shè)計(jì)或園林設(shè)計(jì)、虛擬實(shí)現(xiàn)、計(jì)算機(jī)農(nóng)林業(yè)、景觀設(shè)計(jì)或園林設(shè)計(jì)、虛擬實(shí)現(xiàn)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫、計(jì)算機(jī)教學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。動(dòng)畫

25、、計(jì)算機(jī)教學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。w 以計(jì)算機(jī)為手段對(duì)作物生長(zhǎng)進(jìn)行建模與仿真以計(jì)算機(jī)為手段對(duì)作物生長(zhǎng)進(jìn)行建模與仿真, 將為將為探索植物生長(zhǎng)過程的規(guī)律探索植物生長(zhǎng)過程的規(guī)律, 改善人類生存環(huán)境帶來改善人類生存環(huán)境帶來新的契機(jī)新的契機(jī) 。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭29一、虛擬植物生長(zhǎng)建模與可視化研究一、虛擬植物生長(zhǎng)建模與可視化研究w計(jì)算機(jī)模擬植物生長(zhǎng)過程涉及多學(xué)科計(jì)算機(jī)模擬植物生長(zhǎng)過程涉及多學(xué)科, 如生物學(xué)、植物學(xué)、如生物學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、信息科學(xué)及應(yīng)用數(shù)學(xué)等。生態(tài)學(xué)、信息科學(xué)及應(yīng)用數(shù)學(xué)等。wdeWit 對(duì)作物群體的

26、光合作用進(jìn)行了模擬研究對(duì)作物群體的光合作用進(jìn)行了模擬研究, w許多國(guó)家的研究人員在作物生長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)模擬領(lǐng)域做了大量許多國(guó)家的研究人員在作物生長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)模擬領(lǐng)域做了大量的工作的工作,建立了一些作物生長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)模擬模型建立了一些作物生長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)模擬模型, 并得到了廣并得到了廣泛的應(yīng)用。泛的應(yīng)用。w目前目前, 國(guó)際上比較領(lǐng)先的系統(tǒng)性研究機(jī)構(gòu)包括國(guó)際上比較領(lǐng)先的系統(tǒng)性研究機(jī)構(gòu)包括: w 法國(guó)以法國(guó)以deReffye為首開發(fā)的為首開發(fā)的AMAP 植物生長(zhǎng)軟件系統(tǒng)植物生長(zhǎng)軟件系統(tǒng);w 加拿大以加拿大以 P ru s ink iew icz 為領(lǐng)導(dǎo)的虛擬植物實(shí)驗(yàn)室為領(lǐng)導(dǎo)的虛擬植物實(shí)驗(yàn)室; w 德國(guó)哥廷根大學(xué)

27、德國(guó)哥廷根大學(xué) Ku r th 領(lǐng)導(dǎo)的研究小組領(lǐng)導(dǎo)的研究小組; w 澳大利亞澳大利亞 CPA I研究中心研究中心; w美國(guó)、新西蘭等國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)；美國(guó)、新西蘭等國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)；w我國(guó)主要工作包括農(nóng)作物方面與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)方面。我國(guó)主要工作包括農(nóng)作物方面與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)方面。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭301、L系統(tǒng)模型系統(tǒng)模型w1968年年,生物學(xué)家生物學(xué)家Aristid Lindenmayer從生從生物形態(tài)學(xué)的角度出發(fā)物形態(tài)學(xué)的角度出發(fā),提出了一種用以構(gòu)造生提出了一種用以構(gòu)造生物組織生長(zhǎng)形態(tài)的并行語法物組織生長(zhǎng)形態(tài)的并行語

28、法,簡(jiǎn)稱為簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)系統(tǒng)系統(tǒng),w此方法的創(chuàng)造性在于形式化地描述了植物或此方法的創(chuàng)造性在于形式化地描述了植物或其他生物的結(jié)構(gòu)特征和生長(zhǎng)過程。其他生物的結(jié)構(gòu)特征和生長(zhǎng)過程。wA.R.Smith和和Prusinkiew icz等人將等人將L系統(tǒng)與系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)結(jié)合起來計(jì)算機(jī)圖形學(xué)結(jié)合起來,在計(jì)算機(jī)上產(chǎn)生了大在計(jì)算機(jī)上產(chǎn)生了大量栩栩如生的植物形態(tài)。量栩栩如生的植物形態(tài)。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭31L系統(tǒng)產(chǎn)生的植物圖像系統(tǒng)產(chǎn)生的植物圖像w 為了確定某一為了確定某一L系統(tǒng)系統(tǒng),需要包括需要包括:公理或初始字符串公理或初始字符串;

29、烏龜運(yùn)動(dòng)烏龜運(yùn)動(dòng)的角度的角度;一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則,以描述字符串替換操作。以描述字符串替換操作。wL系統(tǒng)的高度抽象性使其應(yīng)用多有不便。在形式語言表示與系統(tǒng)的高度抽象性使其應(yīng)用多有不便。在形式語言表示與植物生長(zhǎng)的數(shù)理生態(tài)參數(shù)之間沒有直觀的關(guān)系。植物生長(zhǎng)的數(shù)理生態(tài)參數(shù)之間沒有直觀的關(guān)系。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭322AMAP系統(tǒng)模型系統(tǒng)模型w法國(guó)法國(guó)CIRAD的植物建模機(jī)構(gòu)開發(fā)了一種不同的植物建模機(jī)構(gòu)開發(fā)了一種不同于于L系統(tǒng)的植物生長(zhǎng)模擬方法系統(tǒng)的植物生長(zhǎng)模擬方法, 綜合了植物學(xué)綜合了植物學(xué)家家Hall

30、e等人提出的植物構(gòu)筑學(xué)方面的定性知等人提出的植物構(gòu)筑學(xué)方面的定性知識(shí)識(shí), 對(duì)植物芽的功能作用對(duì)植物芽的功能作用, 如生長(zhǎng)、死亡、分如生長(zhǎng)、死亡、分枝等過程進(jìn)行定量的數(shù)學(xué)描述。枝等過程進(jìn)行定量的數(shù)學(xué)描述。w依據(jù)這個(gè)方法建立的植物生長(zhǎng)軟件的名稱為依據(jù)這個(gè)方法建立的植物生長(zhǎng)軟件的名稱為AMAP 。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭33參考軸技術(shù)參考軸技術(shù)圖 參考軸的有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)表示De Reffye等人提出“參考軸技術(shù)”,定量地模擬植物構(gòu)建的動(dòng)態(tài)發(fā)展。下圖為參考軸的有限狀態(tài)自動(dòng)機(jī)表示。參考軸是一個(gè)理論上的植物軸, 它包括植物從種子到

31、開花可能經(jīng)歷的所有不同階段, 每一個(gè)階段對(duì)應(yīng)一個(gè)給定的生理年齡。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭343虛擬植物模型虛擬植物模型 用AMA系統(tǒng)模擬的不同生長(zhǎng)階段雪松圖像該模型是由澳大利亞CPAI研究中心在L系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,結(jié)合外部環(huán)境模型 (光照、病蟲害等)以及由三維數(shù)字化儀獲取的三維植物的測(cè)量數(shù)據(jù)獲得的。該模型包含新的植物器官產(chǎn)生規(guī)則以及已有器官的大小幾何形狀變化規(guī)則。虛擬植物模型通過分析測(cè)量數(shù)據(jù)獲得的植物形態(tài)發(fā)育規(guī)則來描述植物的生長(zhǎng)過程。 第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)

32、學(xué)院 周美蘭354分形分形(Fractals)模型模型 w分形方法是根據(jù)植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)分形方法是根據(jù)植物的形態(tài)結(jié)構(gòu),利用描述自相似性利用描述自相似性的數(shù)學(xué)工具來表現(xiàn)植物生長(zhǎng)的拓?fù)湟约靶螒B(tài)結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)工具來表現(xiàn)植物生長(zhǎng)的拓?fù)湟约靶螒B(tài)結(jié)構(gòu),主主要包括疊代函數(shù)系統(tǒng)、分枝矩陣、粒子系統(tǒng)、正規(guī)要包括疊代函數(shù)系統(tǒng)、分枝矩陣、粒子系統(tǒng)、正規(guī)文法方法、文法方法、A系統(tǒng)以及系統(tǒng)以及Opp enheimer提出的特定的提出的特定的分形方法等。分形方法等。圖 由虛擬植物模型產(chǎn)生的三維虛擬豆類植物第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭36二、虛擬植物模型的分

33、類二、虛擬植物模型的分類第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭373植物模型的可視化植物模型的可視化w虛擬植物最終是以計(jì)算機(jī)軟件的形式實(shí)現(xiàn)和虛擬植物最終是以計(jì)算機(jī)軟件的形式實(shí)現(xiàn)和投入的，如下圖：投入的，如下圖：第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭38植物生長(zhǎng)軟件分類植物生長(zhǎng)軟件分類w植物生長(zhǎng)軟件可分為植物生長(zhǎng)軟件可分為“模擬模擬”和和“分析分析”兩大功能。兩大功能。w軟件的基本結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地分為兩大模塊軟件的基本結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地分為兩大模塊: w“模擬模擬”部分是一個(gè)獨(dú)立的模

34、塊部分是一個(gè)獨(dú)立的模塊, 它根據(jù)設(shè)定的模型它根據(jù)設(shè)定的模型參數(shù)和環(huán)境條件參數(shù)和環(huán)境條件, 計(jì)算出植物的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)過程計(jì)算出植物的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)過程;w“分析分析”功能是以功能是以“模擬模擬”為基礎(chǔ)為基礎(chǔ), 輔之以特定的數(shù)輔之以特定的數(shù)學(xué)優(yōu)化算法學(xué)優(yōu)化算法, 處理實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù), 從中提取有用的信從中提取有用的信息息, 發(fā)現(xiàn)規(guī)律發(fā)現(xiàn)規(guī)律, 比如估計(jì)模型的隱含參數(shù)等。比如估計(jì)模型的隱含參數(shù)等。w植物生長(zhǎng)模擬程序通常又稱為植物生長(zhǎng)模擬程序通常又稱為“生長(zhǎng)機(jī)生長(zhǎng)機(jī)”(growth engine)。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭

35、39四、目前研究存在的問題四、目前研究存在的問題w1、以植物為對(duì)象的建模方法遠(yuǎn)未完善、以植物為對(duì)象的建模方法遠(yuǎn)未完善, 形態(tài)形態(tài)發(fā)育模擬模型與生態(tài)生理模擬模型的集中研發(fā)育模擬模型與生態(tài)生理模擬模型的集中研究工作還很少。究工作還很少。w2、單純的分形方法在實(shí)現(xiàn)各種作物構(gòu)造模型、單純的分形方法在實(shí)現(xiàn)各種作物構(gòu)造模型方面能力有限方面能力有限, 且缺少與生態(tài)生理模型的接口且缺少與生態(tài)生理模型的接口方式。方式。w3、若將、若將L 系統(tǒng)實(shí)施分為設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)施分為設(shè)計(jì) (信息壓縮信息壓縮)與計(jì)與計(jì)算算 (信息膨脹信息膨脹) 兩個(gè)階段兩個(gè)階段, 目前仍然缺少目前仍然缺少L系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)方法第七章 虛擬

36、現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2022-4-13湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 周美蘭40四、目前研究存在的問題四、目前研究存在的問題w4 4、如何直接、合理地引入植物學(xué)知識(shí)將是研究植物形態(tài)發(fā)、如何直接、合理地引入植物學(xué)知識(shí)將是研究植物形態(tài)發(fā)生模型的關(guān)鍵另一個(gè)主要問題是模型用于實(shí)際的有效性與可生模型的關(guān)鍵另一個(gè)主要問題是模型用于實(shí)際的有效性與可靠程度?？砍潭?。w5 5、由于模型是對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化與概要描述、由于模型是對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化與概要描述, , 存在這種簡(jiǎn)存在這種簡(jiǎn)化與概要描述是否與真實(shí)系統(tǒng)的變化反應(yīng)一致化與概要描述是否與真實(shí)系統(tǒng)的變化反應(yīng)一致, , 模型的誤差模型的誤差及其與事實(shí)是否相

37、符等問題及其與事實(shí)是否相符等問題, , 因此在模型運(yùn)用之前就必須對(duì)因此在模型運(yùn)用之前就必須對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn)。模型進(jìn)行檢驗(yàn)。w6 6、有些機(jī)理過程、有些機(jī)理過程 ( (如光合作用、干物質(zhì)分配等如光合作用、干物質(zhì)分配等) )并非是可直并非是可直接測(cè)量的接測(cè)量的, ,這都給模型校核帶來困難。這都給模型校核帶來困難。w7 7、目前驗(yàn)證模型的方法很多、目前驗(yàn)證模型的方法很多, , 但仍缺少對(duì)植物生長(zhǎng)機(jī)模型但仍缺少對(duì)植物生長(zhǎng)機(jī)模型在校驗(yàn)與驗(yàn)證方面的系統(tǒng)性研究工作。在校驗(yàn)與驗(yàn)證方面的系統(tǒng)性研究工作。w8 8、植物生長(zhǎng)模型的應(yīng)用受到諸多因素的影響、植物生長(zhǎng)模型的應(yīng)用受到諸多因素的影響, , 而目前的模而目前的模擬模型還未能考慮全部的限制因子。擬模型還未能考慮全部的限制因子。第七章 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 計(jì)