虚拟植物是应用计算机模拟植物在三维空间中的生长发育状况，是虚拟现实技术在农业领域的应用。生长模型和可视化技术是它的核心内容，生长模型反映植物形态结构的动态变化，可视化技术反映现实植物的形态结构。本文主要以北固山湿地优势植物芦苇作为对象，在大量试验观测基础上研究并建立芦苇茎叶的生长模拟模型，设计开发出芦苇茎叶形态变化可视化系统，对芦苇茎叶在不同参数条件下的生长进行了模拟，从而通过直观的可视化方式为湿地芦苇植物生长发育状况的分析和预测提供理论依据。本文的主要工作包括以下内容：(1)建立植株茎叶形态发生模型在分析芦苇植株器官形态结构特征基础上，基于试验观测数据建立茎的生长模型及叶的形态模型。茎的模型主要是通过对实验数据的曲线拟合获得；叶的形态模型包括叶脉曲线数学模型和叶片轮廓模型，基于物理学理论，通过一些反映芦苇生物学意义的参数而建立的。(2)建立植株拓扑结构模型基于双尺度自动机原理建立芦苇的拓扑结构模型。结合芦苇的形态发生模型和动态生长模型，计算不同生理年龄植株的器官个数，并利用双尺度自动机理论得到模拟植株不同位置各器官形态变化以植株的生长发育过程。(3)可视化系统设计与实现基于面向对象的程序设计方法，采用模块化编程，对芦苇生长进行了可视化实现。通过相关生长参数参数控制芦苇形态结构变化，对不同生理年龄植株生长进行了可视化模拟。