植被场景的建模、绘制和交互设计在景观设计及林业仿真等方面具有重要的研究和应用意义。近十几年来,在植物的建模和绘制方面,计算机图形学领域已经进行了大量工作,提出了很多进行植物建模和真实感绘制的算法。而本文则专注于植被场景的交互设计系统的开发,即提供一个交互式的编辑环境,允许用户自由设计植被场景,并可生成植被场景在各种天气及季节变化情况下的真实感效果。具体而言,本文主要包括三项工作:(1)植被场景的交互式编辑系统。该系统允许用户运用笔刷等工具对地形上的植物种类、植物分布进行直观、交互地设计,构建出满足需求的植被场景。(2)植被场景的各种天气效果模拟。本文研究并实现了云、雨、雪等各种天气效果的模拟方法,用户可交互地控制各种效果参数进行模拟效果的实时调整。(3)植被场景季节变化效果的模拟。本文研究并实现了叶片生长及其颜色季节性变化等季节效果模拟,用户可控制时间参数观看不同的季节效果。实验表明,本文方法可以满足植被场景的交互设计需求,并能够实现植被场景在各种天气、季节变化情况下的真实感效果模拟,在景观设计及虚拟植被场景构建方面具有一定的研究意义和实用价值。