3d模型对于科学研究有哪些帮助

1、冠层结构与光学特性
模型的冠层区域的大小因计算情景而变化。一般计算时采用冠层的代表区域，即冠层实测单元，则虚拟冠层为实测单元在水平方向的连续复制。
本文采用的冠层数据来自文献,是2002年在中国农业大学西校区科学园的大田试验地的一个玉米冠层的实测数据，为利用美国公司的三维数字化仪对冠层实测域上的玉米植株进行主要器。
光作用在叶片上时被散射部分分为透射和反射，叶片的透射近似为朗伯体,在红光波段，设定透射率为0.03,近红外波段设定透射率为0.47。为了便于计算，将叶片的二向反射简化为各向同性的模型，红光波段反射率为0.056，近红外波段反射率为0.44。模拟计算时，不同波段下的叶片反射率和透射率将不同。
2、PMR模型
PMR模型是基于索引的快速光线跟踪模型，利用空间八叉树剖分技术实现，这是一个空间非均匀网格剖分算法，该模型将包围整个冠层的空间立方体按3个方向中剖面分割成8个立方体网格，并组织成一棵八叉树。若某一子立方体网格中所含的三角面元数大于给定的阈值（缺省值为50),则对该子立方体W格做进一步剖分。此过程递归地进行直到八叉树中每个叶结点包含的三角面元数小于阈值为止。
光线跟踪时，从平行光的起点出发，沿光线前进方向以此确定光线穿越的叶结点W格。若为非空叶结点则进行求交测试，若求得与三角面元的最近交点则结束对该光线的跟踪，若无交或当前叶结点为空，则沿光线前进方向继续搜索，直到到达跟踪深度或者射出包围盒为止。因为整个3D模型在冠层与光线的求交部分耗时最多，所以采用MPI并行编程，并在联想深腾1800机群上实现。
3、结果与分析
只有直接辐射和只有天空散射的冠层光分布的模拟结果的可视化显示。所以对次级散射截获量相对于绿光而言较小。冠层对直接辐射的截获根据吸收率的大小确定，红光波段接近0.91，所以对红光的截获量最大。
次级散射对冠层光分布的影响随着反射和透射率的增加而增加，反射和透射率越高，冠层截获的次级辐射占冠层结果的总光强的比例越高，其中近红外高达10%左右。对于反射和透射率较大的波段，叶片次级辐射的影响不能忽视。
来源：文传网www.issue.org.cn，论文写作，发表。