植物是自然场景中的重要组成部分，但由于其结构的高度复杂性，给模拟植物带来了极大的困难。分形理论的引入，为植物的建模提供了更加广阔的发展空间。随着分形理论研究的不断发展，虚拟植物已经成为计算机图形学研究的热点问题之一。 当前，基于分形理论的植物模拟方法主要有L系统，迭代函数系统，受限扩散凝聚模型和粒子系统等。本文将自然界中的植物作为主要的研究对象，并对四种主要分形植物的模拟方法以及算法特点进行分析对比，选定L系统和迭代函数系统作为主要的模拟方法，首先详细的讨论了迭代函数系统理论基础，并以植物为例给出了寻找迭代函数系统码以及着色的方法，使描绘的植物更加逼真。 在植物拓扑结构模拟过程中，从多个角度对L系统植物建模机制进行了理论分析：基于植物形态的分形特征，研究了L系统方法用于模拟植物的表达机制；系统的讨论了确定L系统，随机L系统，参数化L系统，相关L系统，分析了它们各自的表达特点以及不同的L系统在虚拟植物生长方面的应用。通过改进传统的L系统解决了L系统在模拟植物枝干粗细方面的问题，通过对字符的扩展，实现了三维L系统，针对L系统规则不好寻找，提出了一种嵌套L系统，它采用过程化形式控制树木的形态，很好的避开了这个难点，并可以逼真的描述植物。之后还根据L系统本质构造了参数可变的三维树木模型，通过对模型参数的控制或对模型进行细微的处理，很容易的得到了自然界中的单轴树和合轴树，具有一定的通用性。 在植物器官模拟方面，对植物枝干的连接性进行了改进，设计了纹理贴图和迭代函数系统方法来描述树叶，用L系统模拟植物叶脉，并用贝塞尔曲面作为花瓣来描述花朵，最终还实现了阴影效果。 最后本文设计了一个基于植物场景的漫游系统，这是虚拟植物的一个具体应用，它包括漫游系统的重要组成成分，如天空，地面，河流，植物等，其中讨论了常见的植物模型，并用L系统与分形递归算法进行了仿真，从最终效果来看，系统中的植物的真实感强，系统实时性好。