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目前,对树木形态结构的逼真模拟在影视特效、计算机动画与仿真、视频游戏等领域有着广泛的应用前景。因此,研究快捷、有效的算法来模拟树木具有十分重要的意义。 当前的三维树木的建模方法和实时渲染技术面临着逼真展现树木效果和减少模型数据量的矛盾,针对这一问题,本文以实现具有真实感的树木形态结构和大规模植被场景的实时渲染为目标,重点研究植被三维建模方法与大规模植被场景的实时渲染技术。研究工作主要集中在以下三个方面: 第一,总结了当前流行的树木建模软件的主要功能,分析了目前主要的树木建模方法及其不足,提出了一种几何/图像混合式的树木模型,使树木的枝干与替代物的叶簇在逼真展示三维树木的同时不影响实时渲染的效率。 第二,分析了当前大规模植被建模和渲染的主要算法及思路,对比了各种算法的优劣和实用范围,针对其中的四叉树算法提出了自己的改进和创新,提出了一种深度八叉树LOD算法,提高了植被大规模实时渲染的效率。 第三,在OGRE渲染引擎的基础上实现了一个大规模植被实时渲染的原型系统,并从渲染效果和渲染效率等方面对其进行了分析和总结。