基于番茄结构模型与辐射度算法相结合的冠层光分布模拟

【摘要】：本文将一种高效的辐射度算法与番茄结构模型有机结合,来快速模拟番茄冠层内光分布和3D叶片上的光截获。其中基于层次实例化结构的辐射度方法利用植物本身的自相似特征,在实例化结构对象间建立层次能量链接,大大提高了算法速度,降低内存消耗,特别适合应用在象植物等复杂场景中;番茄结构模型利用生理年龄、分枝级别等参数很容易提取植株的实例化结构,非常方便与辐射度方法进行接口。另外本文基于图像技术获取了温室番茄生长场景所需的光源分布,利用先进的光谱技术测定了番茄叶片的光学特性。基于上述接口技术,对不同种植密度下番茄冠层内光的分布进行了模拟。该研究为准确计算光合生产和研究光信号在植物生长中的作用提供了一个有效的工具。