伴随着计算机技术的发展,虚拟植物在教育、娱乐、农业研究等诸多领域得到了广泛的应用。虚拟植物已经成为计算机图形学的一个重要研究领域。虚拟植物,就是在计算机上利用虚拟现实技术模拟植物在三维空间中的生长发育过程,是以植物个体为对象的,具有三维效果和可视化的功能。按植物生长部位不同,虚拟植物研究有地上部分研究和根系研究。根系作为植物的重要部位,虚拟根系的研究是对虚拟植物研究的完善和支撑。无论从理论上,还是应用价值上,虚拟植物根系的研究都有着极其重要的意义。　　 本文首先分析了国内外虚拟植物根系研究现状,介绍了相关的计算机图形学理论、人工生命理论及植物相关概念等,并对四种常用的虚拟植物根系模拟方法进行了介绍,其中重点介绍了L系统和双尺度自动机模型。然后,通过对常用方法优缺点的分析比较,选用结合L系统和双尺度自动机两种方法对甘薯根系进行建模,根据甘薯根系的生长特性,实现了甘薯根系的形态结构模拟。同时,基于人工生命的方法,结合土壤含水量等影响因素,模拟了甘薯根系的动态生长过程。最后,将甘薯根系生长模型与“理化生实验室”项目结合,应用到中学生物教学实验中,进行植物根系的向水性实验,同时三维立体的向学生展示甘薯根系的生长。