树木的模拟是计算机图形学在林学可视化领域应用的前沿课题之一,树木的形态结构在其生长过程中起着重要的作用,在树几何建模的过程中,真实地模拟树木枝条的自然弯曲状态是一个重要的因素。论文主要研究了树木可视化建模和树木可视化场景建模两个部分。树木建模采用分形理论的迭代函数系统来完成,建模时着重实现了以参数化曲线拟合的方法来模拟枝条的自然弯曲状态。通过引进Bezier:这种基于控制点的自由曲线来拟合枝条曲线,并将枝条定义为以Bezier曲线为轴、横截面直径变化的广义圆柱体。在可视化场景的建模中,对地形生成算法进行了研究,采用随机中点位移法中的"diamond-square"算法实现了分形地形的模拟,建立了一个三维虚拟场景。实验结果表明,相较于以往用圆柱或圆台绘制的树的枝干,本文所采用的基于控制点变化的Bezier曲线能较好地模拟枝条自然弯曲和光滑连续的状态,构建的树模型能更好地反映真实树木的形态特征。