现今,随着科技的日新月异,虚拟技术已经成为一项热门技术。其中最重要的研究领域之一就是虚拟植物。它受到国内外科研人员的广泛关注与研究。虚拟植物一般是指通过对植物形态结构的分析与研究,对其进行模拟,构建植物生长发育的模型,从而可以在计算机上模拟控制植物的生长状态,加强管理,提高生产量和品质,将传统农业的耕作、管理和研究方法转换为现代的信息农业理念。水稻作为我国最主要的农作物,关系到国民农业经济命脉,通过计算机技术、三维可视化的方法构建水稻生长形态模型,为水稻的产量、质量提供革新的方法与创新的思路。水稻叶片形态模型的研究,是模拟水稻生长的基础,因此,该项研究具有重要的意义。本文以水稻主茎的叶片为研究对象,采用长江中下游水稻生产上推广种植的两种水稻为试验材料。通过连续观测水稻叶片形态的各项指标,探索各项实测数据之间的变化规律,建立叶片形态与生理参数之间的模型。研究内容有:通过定期测量水稻叶片的生理参数,包括叶长、叶宽、叶倾角等等,对实测数据进行分析,建立了叶片长度变化趋势模型、叶长与叶位关系模型和叶长与叶宽关系模型,并进行了模型检验。根据水稻叶片平面形态特征和空间形态特征,利用Bezier曲线和一元二次方程的数学模型分别构建了叶片边缘轮廓的二维曲线和三维叶脉曲线。最后通过OpenGL和VC++编程实现了叶片的建模与空间三维模型的可视化。本文的研究方案较好的反应了水稻叶片的边缘特征,叶片的三维可视化仅与叶片的长度、宽度等信息相关。从而,为其他植物的叶片三维虚拟可视化提供了良好的通用性。