在游戏设计、电影和城市规划领域，3D树的建模在虚拟场景中占了很重要的角色。所以如何快速建立真实的3D树就是一个很重要的的课题。关于3D树的建立存在很多经典的方法，典型的方法是利用L-system建模，参数化方法容易操作的复杂的参数,这些方法擅长描述植物特性不同的物种。对于快速3D树的建模，主要是通过结构模拟机制从草图或者图像构建树，除此之外，还有点云建树，虽然有那么多种建树的方法，其实每个方法的核心都是提取树的骨架
下面给出我尝试过的两种方法：图一为分形树（使用L-system），图二为草图建树。
图一 图二
得到树的骨架的方法很多而且每种方法都不太相同，所以这里主要介绍通用的3D树的建模方法，对每种提取骨架的方法不进行细致讨论。
1.枝干表示
对于一棵树，枝干是其主要的组成部分，我们在计算机中表示一棵树的枝干是有很多方式的。
最为简单的方法：我们用一个圆柱或者一个多棱柱来模拟一节枝干，这也是大多数使用的方法。
对于点云树的话就要根据实际的树干截面进行拼接了。
若是建树的过程中并不知晓竖切面的轮廓，我们就需要利用上面简单的方法，指定一个枝干半径，从而绘制枝干。
但是要知道自然界中枝干和其子枝干是不一样粗的，所以我们要知道枝干和子枝干半径的对应关系。
对应关系如下:
a是一个系数，ri是子分支的半径，r是父分支的半径。
2.生成子枝干
如果一种方法只能提取树的主枝干的骨架，如草图建树。那么我们要人工的给这个骨架生成多个分支骨架，从而才能得到整棵树的骨架。主要使用的方法是：利用植物的自相似性进行子枝干的生成，如下图：
我们定义枝干η = {Sγ; γ = 1, 2, .. . , k}
我们在η中选择一个点Sm，把从S1到Sm作为一个子枝干，通过旋转平移添加到η中，从而实现了分支的拓展。
3.树叶建模
为了提升一棵树的真实感，合理的树叶是必然的。我们平时观察的树叶都是一个复杂的曲面，但是如果我们直接去对树叶建立一 个曲面（树的叶子可是繁多的），渲染如此多的树叶必然很影响效率的，而且叶子很小，效果也不见得有好，这性价比显然是很 低的。 所以我们常用的方法是使用一种带alpha值的纹理图表示树叶。
希望本文介绍的方法可以对感兴趣的小伙伴们有所帮助。