2基于X3D植物形态结构模型的建立与可视化。

2.2.1三维结构建模方法使用X3D来创造虚拟植物，生成虚拟植物的过程大致如下：

 

(1)直接使用X3D节点编写程序。由于植物均有根、茎、叶三个主要部分，叶片这一复杂的造型可通过挤压节点一次扩展实现。详细的陈述结构可以参考相关文献。但是，仅根据X3D语法建立精确的三维空间模型是非常困难的，对于复杂模型的构建和修改也非常不便。

(2)除直接使用节点编程外，还可利用其他辅助建模软件创建模型。因为X3D结构和外形的复杂性，很难直接用X3D建模软件建模，然后根据相应的界面导出X3D文件，并对X3D源程序的相关部分进行编辑。假设在使用AutoCAD进行复杂建模之后，如果想要更好的结果，可以输入3DMAX中赋予材料，颜色建立光照效果，合成，最后转成X3D文件，插入虚拟环境。

2.2.2交互式编程方式在建模过程中.X3D中常用的编程方法有如下两种：

 

(1)在X3D使用script节点进行编程。script节点可以帮助X3D完成一个复杂的交互过程.它有4个功能摘要：可感知环境的变化和用户行为摘要：从其他节点接收事件并进行一些处理；内部的程序块可以完成一些计算工作；通过发送事件让外界产生相应的变化。Scrip节点可以像其他X3D节点那样放在场景中的任意位置，可以重新命名、删除该节点中的事件或将其传递给它。它是最常用的编程方式，而且现在使用的描述语言比较多，有Javascript和VRMI_script。现在大多数X3D浏览器都支持Javascript编程，而支持VRMLSeript编程的浏览器主要有BSContactPlayer。

(2)通过X3D外部编程接口API编写程序。通过对虚拟场景与其他对象进行通信的编程，从而实现了虚拟场景与其他对象的结合，达到了令人满意的效果。

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3国内、国外X3D应用现状，存在的新问题。

3.1适用现状。

X3D已经在国内外取得了许多应用成果.例如美国海军研究生院fNPS1进行曲--SAVAGEProject.，一个基于Web的场景创作与可视化研究与开发的项目SAVAGEProject.，已取得阶段性成果。

LATFICETechnology利用X3D的扩展.LatticeXV1parametric在医学上的应用，取得了令人鼓舞的成果，此外，还有些X3D技术已投入使用，比如Blaxxun3D[61和Shout3Dl。它们不会像plugins那样使用.只要Web浏览器支持Java，就能在客户端自动下载安装。与西方相比，中国在X3D技术上的发展相对滞后。但因为X3D的神奇效果，代码的精炼和语法结构的灵活，探索X3D技术的人们也在不断增加。

3.2新的问题。

对基于X3D的虚拟植物进行研究，目前尚处于起步阶段，在技术和实践上还存在很多新的问题。

(1)模型没有发挥足够的作用。大多数模式在植物体结构与功能、植物与环境、地、形态学的耦合耦合等方面存在不完善。如果把地上部分与地下部分整体相结合，则有较大的探索性。二是植物种类繁多，植物生长机制复杂，要想真正虚拟植物的生长过程还比较困难。在此基础上，要深入探讨虚拟植物模型与具体植物的生态生理模式相结合等新问题，并对其生长过程进行大量的观测与测量。

(2)缺乏综合多学科知识。应通过对各种信息技术的综合整合，拓展和加强其在农业林业中的广泛应用。现在，尽管已将遥感(RS)综合应用、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)等纳入其中，互联网、传感技术、自动控制、人工智能、多媒体等，但结合应用不够，对虚拟工厂的建模探究提出了更多的新思路和方法。

以X3D为基础开展虚拟植物调查研究。

以X3D为基础的虚拟植物研究对人类社会的影响刚刚开始。它作为一种新生事物，其发展前景非常广阔，还存在许多值得进一步探讨的问题。

鉴于植物生长机制和生长过程的复杂性，需要探讨如何建立能够真实反映植物生长机制的生理生态模型(如光合作用模型、呼吸功能模型等)，以及诸如光照等植物生长环境模式，模型如土质、肥水等；在此基础上，要真正有效地模拟作物的生长过程。形态发生模式与生理生态模式的有机结合有待深入研究。

随后，根状的虚拟探究将成为焦点。当前对植物根系的模拟研究是虚拟植物研究中最薄弱的环节。根是植物与外界环境物质、能量交换的重要媒介，要真实地模拟土壤水分、肥料等环境因素对植物生长的影响'引，加强对根系的探究尤为必要。因此，对虚拟植物根系的研究将是今后研究的重要方向。