[发明专利]虚拟园林植被景观交互式设计方法

权利要求书

1.一种虚拟园林植被景观交互式设计方法，其特征在于，包括以下步骤实现：

步骤10：获取常见园林植物种类的形态结构特征参数和器官纹理图片，运用ParaTree交互式单树建模工具软件建立三维植物模型；

步骤11：建立园林硬质景观三维模型，运用VisForest三维森林可视化软件，用待设计的园林区的数字高程模型构建其三维基座，根据园林景观的功能分区，交互式配置建筑物、道路、雕塑、座椅的硬质景观的三维模型，形成园林硬质景观的三维场景；

步骤12：根据园林景观的功能分区和园林植被孤植、丛植、行植、片植的分布基本形式，在园林硬质景观的三维场景的基础上，利用鼠标和键盘交互式地配置植被三维模型的空间分布，形成三维基础园林景观；

步骤13：在三维基础园林景观基础上，利用鼠标对三维场景中的植物单体模型进行平移、缩放、旋转、删除、增加的交互操作，利用键盘和鼠标调整行植和片植的植物种类组成、比例、间距，利用滑动条调整分布密度；

步骤14：以三维的形式全方位直观地展示园林植被景观的设计效果，从不同角度、不同侧面审视植被景观布局的合理性和艺术性，进行多情境分析；

步骤15：若满意，则形成虚拟园林植被景观场景，为园景植被景观建设提供支持；若不满意，重复步骤13和14，交互式调整植被布局，直至满意为止。

2.根据权利要求1所述的虚拟园林植被景观交互式设计方法，其特征在于：所述步骤10中建立真实感三维绿化植物模型包括以下步骤：

步骤101：通过野外调查、测量和文献资料收集，分析提取常见绿化植物的形态结构特征参数、枝干系统的拓扑结构和几何信息，并采集叶簇、花、果、茎观赏器官的纹理图片；

步骤102：对器官纹理进行处理，生成具有Alpha通道的器官纹理或普通纹理，对具有粗糙不平的表面特征的树皮，还要生成法向纹理；

步骤103：根据所述植物枝干系统的拓扑结构和几何信息，运用ParaTree交互式单树建模工具软件，建立植物三维枝干系统，映射上树皮纹理；如果树皮具有粗糙不平的表面特征，则将树皮普通纹理与法向纹理相融合，采用凹凸纹理映射方法来表达树皮这种特征；采用Billboard布告牌技术生成叶簇模型和其它器官模型，按植物器官分布规则，将模型挂接于各级枝干上，形成具有真实感的三维常见绿化植物三维模型；

步骤104：根据园林绿化植被造型的艺术性要求，运用ParaTree交互式单树建模工具软件的编辑功能，调整枝条的参数控制曲线，形成扭曲、弯曲等造型，结合枝段、枝条的交互编辑，形成不同艺术风格的植物三维模型；或采用圆锥曲面、半球曲面、长方体表面约束图形，快速形成圆头型、锥型或长方体的绿化植物三维逼真模型；从而形成风格多样化的园林绿化植物模型。

3.根据权利要求1所述的虚拟园林植被景观交互式设计方法，其特征在于：所述步骤11中所述园林硬质景观的三维场景中的地形三维景观以数字高程模型为基础，根据园林景观的功能分区，运用VisForest三维森林可视化软件，把建筑物、道路、雕塑、椅子的三维模型交互式的放置于三维场景的各功能区中。

4.根据权利要求1所述的虚拟园林植被景观交互式设计方法，其特征在于：所述步骤12中园林植被孤植、丛植、行植、片植的分布基本形式包括以下步骤：

步骤121：植物模型的实例化，每个树模型实例包括ID号、位置信息、模型索引号、模型信息、层次细节信息、树实例与相机的距离、旋转方向；

步骤122：用鼠标拾取所要栽培的树种模型，并拖放到三维场景中指定的位置，然后平移、旋转、缩放，或修改树实例参数，从而在三维园林硬质景观基础上布局孤立树和丛林；

步骤123：用鼠标在三维场景中绘制道路几何图形，或导入道路地理矢量图层，叠置于三维地形场景之上，然后用鼠标选择某一条线，选择要栽培的树种的三维模型，配置树种的搭配比例、分布间距，从而在三维园林硬质景观基础上布局行道树；

步骤124：用鼠标在三维场景表面绘制几何区域，或导入绿地布局面状地理矢量图层，叠置于三维地形场景之上，然后用鼠标选择某一区域，选择要栽培的树种三维模型和分布模式，配置树种的搭配比例，通过调整滑动条设置分布密度，从而在三维园林硬质景观基础上布局成片的植物模型。