摘 要：园艺植物是农林植物的重要组成部分，对其进行可视化分析可以运用于园林设计以及植物疾病的相关监管，包括产量预测等相关方面。本文分析近些年来园艺植物可视化研究分析的相关进展，展望了其发展趋势，对后续研究者提供了一定的指导参考。
关键词：园艺植物；可视化分析；研究成果
我国的农业研究已经朝着数字化、可视化的目标前进，农林植物作为农业科学中重要的研究对象，增强数字化研究程度十分必要。目前在农业信息化研究中，农植物可视化方面的分析工作是数字植物研究的前提，但由于我国的研究历史较为短暂，主要的研究方向在农作物上，例如小麦、玉米等方面的可视化模拟研究，对园艺植物的可视化研究还停留在起步阶段，园艺植物主要包括有蔬菜、水果等方面，这些种作物在我国广泛种植。园艺植物的可视化研究主要包括园林设计以及作物疾病的监管等，具有重要意义。本文主要探讨园艺植物可视化研究现状的问题，并对园艺植物未来的研究方向以及发展趋势进行分析。
1 园艺植物拓扑结构研究现状
园艺植物的可视化研究与其他作物具有相似性，都具有拓扑结构模型以及几何形态模型。植物的拓扑结构模型决定了植物的生长空间姿态，常见的拓扑结构生长方法主要包括基于规则的建模以及基于过程的建模2种方法，前者主要分为分形方法和L系统，后者主要包括有AMAP模型等[1]。
2 园艺植物形态建模
园艺植物可视化的另外一个方面主要是几何形态的模拟研究，不同植物的形态都不尽相同并且较为复杂，以茎部为例，花卉植物与蔬菜植物的品种就有一定的差异，在可视化建模过程中，要重视各个器官的精细建模与仿真，其中常见的园艺植物形态建模方法有以下几种：参数化建模、基于图像的三维重建以及基于三维测量数据的重建方法等[2]。
2.1 参数化建模
参数化建模是结合植物的三维结构特征，提取各个植物器官的结构参数，在确保植物拓扑规律的基础上，改变植物各个器官的尺寸以及角度等，形成具有植株特征的新型构建，这种方式的使用主要是使用植物交互式设计，园艺植物的参数化建模以器官为主，主要包括叶片及果实等相关方面。
2.2 基于图像的三维重建
这种方式一直是计算机领域进行图形研究的热点问题之一，由于这种方式截取的数据较为方便，获得的信息量较广，在植物几何建模领域受到广泛运用，其主要的研究对象是依据单副图像以及视频等相关因素模拟物体，这种技术的核心部分在于分析物体多视角下的轮廓图像，通过分析物体的多视角图像的亮度特征的一致性关系，恢复物体的表面，从而得到植物几何模型基于亮度的模型。
2.3 基于测量数据的三维重建
在植物几何建模中，常规数据非常耗时，数据的精准度也达不到相关要求，最终生成的模型与实际植物之间的差距也非常大，但随着三维测量技术硬件的应用，相关专家已经将这种技术运用到植物几何建模中来，在三维测量数据的获取中，主要运用的设备有数字化仪以及三维扫描仪，通过运用这种仪器能够获取植物生长过程中一些动态信息，并且通过采取一些相关数据，利用数据与信息来建立植株的形态模型，最终实现植物的可视化。
3 真实感绘制
所谓真实感是指由计算机直接生成的图形反映现实世界的情况，在物体的表面大量信息是千变万化的，因此要将真实世界中的具体信息尽可能通过几何模型呈现出来。模型的建立过程非常复杂，相关的数据量也很庞大，但真实感绘制能够在一定程度上反映植物几何模型的真实性，主要包括植物的纹理映射、物理模拟以及细节模型等。
4 交互式设计
近些年来，虚拟植物已经被广泛的运用，用户正在寻求一种较为简单的方式来构建植物几何模型，在这种基础上，一部分专家提出了交互式设计，在这种设计理念下，利用参数化组件来实现植物器官，将植物器官进行组合就可以制造出各种各样的植物结构与形态的模型。应用的软件主要是ONYXTREE等，在园艺植物的模型培养方面，交互式设计系统为用户提供引导式的操作界面，通过运用这类软件，用户可以对节间数量与分支个数进行参数的设定，系统会利用这些参数生成植株的初始结构状态，除此之外，用户还能调整交互式。
5 结语
近些年来，数字植物的研究与应用已经得到相关发展，园艺植物的可视化研究虽然起步较晚，但发展较为迅速，而在发展的过程中，也存在着相关的不足，与预期的效果还有一定的差距，因此相关研究人员在实际工作中不断地发现并解决问题，促进园艺植物可视化研究的快速有效发展。
参考文献
1 袁晓敏，赵春江，温维亮，郭新宇，陆声链，魏学礼.番茄植株三维形态 精确重构研究[J].农业机械学报，2012（12）
2 袁晓敏，温维亮，郭新宇，陆声链.园艺植物可视化研究进展[J].中国农 业科技导报，2011（6）
