虚拟现实环境中的物理模型和仿真及其在农业信息技术中的应用

作     者：秦洪 肖伯祥 QIN Hong;XIAO Boxiang

作者机构：纽约州立大学石溪分校计算机科学系纽约11733 北京市农林科学院、北京农业信息技术研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097 数字植物北京市重点实验室北京100097 

出 版 物：《科技导报》 (Science & Technology Review)

年 卷 期：2018年第36卷第11期

页      面：82-94页

学科分类：082804[工学-农业电气化与自动化] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61532002,61300079) 北京市自然科学基金项目(4162028) 

主　　题：虚拟现实 物理模型 仿真 农业信息技术 

摘      要：虚拟现实技术在现代农业信息领域的作用日益凸显,然而当前的农业虚拟现实环境仍然以静态几何模型为主,具有真实物理意义并符合真实环境物理规则的动态模型和交互模式仍然没有普及。基于物理的模型和仿真方法具有机理上的优势,能够在自然环境包括农业生物和农业生产场景的动态建模与真实感交互方面增强虚拟交互的真实感和互动体验的沉浸感。本文阐述了基于物理的建模方法本质和意义,总结了农业虚拟现实环境中的物理建模和仿真的研究进展,分析了基于物理方法在植物形态学、运动学、动力学、生物力学以及环境物理场建模与仿真方面的应用原理和基本方法,并探讨了物理模型和仿真方法在农业虚拟现实乃至农业信息化中的潜在作用和未来的发展趋势。