CN119494937A 一种基于作物生长模型与渲染引擎的水稻生长过程三维场景构建方法 （北京航空航天大学）

一种基于作物生长模型与渲染引擎的水稻本发明涉及一种基于作物生长模型与渲染构参数和叶片BRDF描述植被冠层反射特性模拟面反射模型分别计算水体散射相函数与水面用Blender软件结合LuxCoreRender渲染引擎耦2(2)根据水体生物光学模型数与波浪水面反射模型分别计算水体散射相函数与水面2.根据权利要求1所述的一种基于作物生长模型与渲染引擎的水稻生长过程三维场景通过基于实测数据的水稻空间结构生长模型生成水稻的三维结构，包3.根据权利要求1所述的一种基于作物生长模型与渲染引擎的水稻生长过程三维场景3pw_0.0123(λ_443)_1pp第二步：根据Cox_Munk模型计算水面BRDF：Cox_Munk模型xy)为波浪水面坡度的概xy为微小面元坐标系，θn为发生镜面反射的s第三步：将水体散射相函数与水面BRDF输入AVRM模型在没有非弹性散射的情况下，用于计算通过体积介质的辐射传输的4方向v逆向追踪时遇到的第一个体元表面，再加上在介质中间路径上接收的任何来自体积EX-GS,v)表示位于点pS所在表面在全局坐标系中的方向向量v的出射辐射，p2in)是来自外部源体素中心处的辐射分布，即不包括来自体素本身的散该式处理了入射辐射方向的内部散射，同时将当前体素路径in4.根据权利要求1所述的一种基于作物生长模型与渲染引擎的水稻生长过程三维场景5BRDF，构建不同冠层结构和观测几何下的真实水稻植被场景”，具体实现方法如下：LuxCoreRender利用物理原理来计算光线与材质之间的相互作用，采用路径追踪作为其光的距离指向场景中心时，可以捕捉到2mx2m实验6[0001]本发明涉及一种基于作物生长模型与渲染引擎的水稻生长过程三维场景构建方[0004]物体的反射特性通常用二向性反射分布函数(BidirectionalReflectance[0005]本发明涉及一种基于作物生长模型与渲染引擎的水稻生长过程三维场景构建方体散射相函数与水面BRDF；通过AVRM模型生成三维水体体积模型；利用Blender软件结合LuxCoreRender渲染引擎耦合入射辐射、植被冠层反射因子、水体光学属性等相关输入参7[0006](1)基于野外实验测量得到水稻的植株密度、二维空间分布和叶倾角分布的统计[0007](2)根据水体生物光学模型数与波浪水面反射模型分别计算水体散射相函数与水[0008](3)利用Blender软件结合LuxCoreRender渲染引擎耦合所有输入参数，包括入射[0009]5根据权利要求1所述的一种基于作物生长模型与渲染引擎的水稻生长过程三维几何结构模型，将叶片辐射传输模型计算得到的叶片光谱数据赋值到几何模型的叶片上，[0012]通过基于实测数据的水稻空间结构生长模型生成水稻的三维结构，包括叶片长[0013]6根据权利要求1所述的一种基于作物生长模型与渲染引擎的水稻生长过程三维吸收和散射系数，这种方法通过将水体的吸收和散射系数按照不同组分的贡献进行拆分，8为需要求解的波长，而aNAP(443)与悬浮物颗粒的浓度SPM之间呈现出线性关系，满足aNAP_1ppsz)是空间中的9于从方向v逆向追踪时遇到的第一个体元表面，再加上在介质中间路径上接收的任何来自表示位于点pS所在表面在全局坐标系中的方向向量v的出射辐p1传输到点p2的路径辐射在介质中透射率：p2in[0050]7根据权利要求1所述的一种基于作物生长模型与渲染引擎的水稻生长过程三维[0051]LuxCoreRender利用物理原理来计算光线与材质之间的相互作用，采用路径追踪[0054](2)本发明以水生植被冠层三维辐射传输模型AVRM及渲染引擎LuxCoreRender为[0056]为了更好地说明本发明涉及的一种基于作物生长模型与渲染引擎的水稻生长过[0057](1)基于野外实验测量得到水稻的植株密度、二维空间分布和叶倾角分布统计特[0058](2)根据水体生物光学模型数与Cox_Munk模型分别计算水体散射相函数与水面BRDF，将水体散射相函数与水面BRDF输入水生植被辐射度模型(AquaticVegetation[0059]