在虚拟现实技术领域中,虚拟植物是一个研究热点。虚拟植物已经应用于农学、生态学、植物学、林学、虚拟教学等领域。该文以法国梧桐为例,对虚拟树木进行了仿真。主要做了以下三方面工作:首先,针对法国梧桐叶片真实感的三维仿真,提出了一种建模方法。采用随机位移的方法生成叶片的叶脉,应用Bezier曲线表达叶片的边缘曲线,用基于细分的网格生成方法对叶片进行建模,从而保证了叶片表面连续性与光顺性;利用基于面片簇的纹理映射方法,对叶片进行纹理贴图;并用PRT光照模型对生成的法国梧桐叶片进行实时渲染,从而使显示效果更具有真实感。实验结果表明该方法能生成多种形状的法国梧桐树叶,可以取得比较满意的三维仿真效果。其次,以状态空间理论为依据,用三维状态空间中状态矢量的运动来表示虚拟树木的茎在生长时的形态的变化。在树茎生长过程中,基于状态空间的方法可以表达趋光作用与分枝自重对树茎形态的影响。最后,用L-系统对法国梧桐树的生长过程进行建模。研究了L-系统的基本理论,概括和抽象法国梧桐树生长过程的经验式,初始化状态与描述规则,进行迭代生成字符序列,并对产生的字符串进行几何解释,输出到终端上,仿真了法国梧桐树的生长过程。