随着信息技术与计算机图形学技术的不断进步与发展，越来越多的学者致力于该领域的研究，其中植物建模就是该领域研究的热点之一。利用图形学技术生成虚拟植物，不仅要对植物的形态进行建模，同时也要对植物形态的变化进行研究。由于植物的形态较为复杂和多样，加上周围环境的影响使得植物在生长过程中不断发生变化，为植物建模带来一定的挑战。当前模拟植物器官形变方面的研究还很少，现有的模拟方法只考虑了植物在外力作用下的形变，缺乏普适性，并且真实感效果也有待加强。针对以上问题，本文以植物果实和叶片为研究对象，通过对其生长特征进行观察研究，借助计算机图形学理论知识和可视化建模工具，研究模拟植物果实和叶片形变的方法，构建交互式的仿真框架，逼真地模拟出植物果实和叶片的形变效果。具体研究内容如下:　　(1)提出一种果实形变模拟方法，该方法将基于约束的形变方法与基于微分坐标方法相结合。首先通过交互式方法定义形变区域以及设置形变参数的值，采用基于约束的形变方法得到初步形变结果，然后估计出形变区域的局部旋转变换，并增加保持果实特征的约束条件，采用基于微分坐标的方法对形变结果进行优化，最终获得果实形变的结果。该方法能获得具有较好真实感的形变效果，同时适合模拟多种类果实的形变。　　(2)提出一种叶片形变模拟方法，该方法结合基于骨架的网格形变技术和微分坐标技术，首先采用基于拉普拉斯方法收缩网格，通过交互式方法确定叶片的骨架，并计算骨架到网格顶点的权值。然后定义骨架的运动，计算骨架的变换矩阵，利用LBS方法计算叶片形变后的顶点坐标。最后根据初步的形变结果估计出顶点的局部旋转变换，采用微分坐标技术优化形变结果。该方法可以自动计算权值，并保持叶片网格的几何细节，得到叶片形变的结果更加自然逼真。　　(3)应用计算机图形学理论知识和三维图形库——OpenGL，以及Intel公司的MKL(Math Kernel Library)库，构建出交互式植物果实和叶片形变原型系统，可以根据用户的需求设置相应的参数值，形变效果逼真。