萌发
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第 0 天
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播种后 0.0 天 | 出苗后 — | 全生育期 90 天
限制因子:无(水肥充足)
单位 kg/亩(纯养分)。推荐 N 38 / P₂O₅ 10 / K₂O 18。
▸ 设计思路说明
1. 引擎 Three.js r160。玉米各器官皆为不规则自由曲面,全部用程序化
BufferGeometry 逐顶点生成;PBR 材质 + ACES 色调映射还原叶片蜡质光泽、
苞叶纤维哑光与籽粒角质高光。籽粒/小穗/花药用 InstancedMesh 实例化。
2. 连续形变 启动时按最大规模一次性分配几何体与实例矩阵,每帧只把
新坐标写回同一块 TypedArray(零分配),因此 13 个生育期之间是平滑过渡而非跳变。
未出现的器官顶点塌缩为退化三角形而非增删对象。
3. 双时间轴 发育进程只由温度驱动(三基点 Beta 函数,
10/28/42℃),体现"积温决定生育期";光、水、养分不改变生育期顺序,
只通过 vigor 影响"长多大"。
4. 积分式胁迫 株高与灌浆量都是逐日累积:
plantH += 潜在增量 × vigor。故前期受旱造成的矮化不可逆,后期补水也补不回来
—— 与作物生理一致。
5. 环境胁迫可视化诊断 低温叶片积累花青素转紫红、叶面积受抑、整株矮小;
高温沿中脉卷叶、叶尖焦枯、逼熟早衰并抑制吐丝致秃尖;
弱光叶色转淡、叶片趋于平展争光(强光则上冲)——温度与光照除"长多大"
走不可逆的株高积分外,其余都是可逆响应,滑块一拖当帧可见。
缺 N 下部老叶自叶尖沿中脉 V 形黄化;
缺 P 苗期叶缘紫红(花青素);缺 K 下部叶缘焦枯褐边、
茎秆细软致植株倾斜;干旱叶片沿中脉卷曲下垂、叶色灰绿;
水过量徒长细软、根系上浮变浅、氮淋失叶色转淡。
6. 根系分层建模 按玉米真实根系发生顺序分三类:胚根+种子根(种子供养,
三叶期后退化)→ 节根(地下茎节 5 轮,构成主体吸收根系)→
气生根/支持根(大喇叭口期后自地上第 2/3 节、离地 7~11cm 处发出,
紫红色,自叶鞘表面探出、弓形入土抗倒)。
土体做半透明处理即可直接观察。
7. 雌雄穗 雄穗为主轴+11 条分枝的圆锥花序,小穗成对着生,开花期悬垂
黄色花药;果穗着生于第 10 节,自穗柄上行、在**茎秆对侧**那片叶的叶腋
(鞘口)抽出,苞叶按圆柱面包卷(横截面为圆弧而非平面),
穗轴越过着粒段后收成细颈并紧接着终止,顶端籽粒同步渐次变小
收进细颈里,花丝即自细颈顶端并作一束抽出——芯、粒、须连成一条,
而不是籽粒齐刷刷截断、花丝凭空悬在上方;花丝由浅绿转红褐、长 15.5cm,
起点紧挨籽粒之上,穿出苞叶锥面后露在苞叶口。
籽粒随灌浆由乳白 → 淡黄 → 金黄 → 深橙;608 粒按 16 行 × 38 粒排布,
着粒范围占穗长的 10.5%~98.5%:上端顶到穗尖(不留大片空芯),
下端则必须让开——苞叶自穗柄束成一颈、要到穗长的一成上下才张到穗粗,
籽粒排得太低就会从还没张开的苞叶里透出来。
完熟期苞叶干枯泛黄并松开回缩(包卷角收窄让出缝、先端外张、整片向基部
回缩),尖端退到与籽粒齐平,穗尖的籽粒自苞叶口露出来。
8. 叶片—茎秆连接(叶枕) 禾本科的叶身不是插在茎上:叶鞘抱茎上行,
鞘口增厚成一圈叶枕,叶身由此外展。模型对应做三件事 ——
鞘口一圈宽约 1cm、凸起 0.22cm 的微隆环带(茎上可见的"叶柄")——
取绝对量而非比例,上部茎细的地方这道环才不会消失;鞘口高度还对齐到
上一节的节位,叶枕环与茎的节环重合成同一道环,而不是相距几厘米的两道;
叶身基部抱茎(横截面为绕茎约 120° 的圆弧,沿叶长平滑插值回平面截面);
中脉在叶枕处的起飞角与茎轴相切(≈86°)再折向外展。
叶片纵向采样为此向叶基指数加密,才画得出这 4~6cm 的过渡段。
颜色上,接缝处收敛到同高度鞘面的实测色(同一个式子算两遍,
衰老/缺氮/干旱都跟着走),再沿过渡段渐变为叶色。
抱茎半径与接缝色都按顶点自身高度取值——叶基环比叶枕低半厘米,
而叶枕的隆起与压暗都在一厘米内急剧变化,拿鞘口一个值一刀切会留下
0.2cm 的缝与 0.21 的色差;逐点取值后浮空 ≤0.06cm、色差 ≤0.02。
9. 叶鞘与结节 叶鞘自结节着生、二者之间没有接缝,故鞘并不止于节位:
它跨过节环再向下延伸一小段裙边,并在裙边里把半径收进茎面以内——
管口埋进茎中,外面只见鞘面自结节下方渐渐浮出。鞘面自身也带着与茎秆
同形的节环隆起,于是"竹节"是薄鞘骑过节脊顶起的一道环(田间所见即此),
而不是茎的节环从鞘里穿出来割出的硬边。
10. 果穗与叶腋 果穗对准茎秆对侧那片叶的方位角、自它的鞘口抽出,
所以坐落在真正的叶腋里,而不是从一段光秃的茎上横插出来。
穗体粗 4.7cm、长 18cm,正好占住叶身要外展的空间,两者必须分出内外。
这里取叶在外:先把这片叶整体拧开 36°(连叶枕的抱茎弧一起转,
刚体旋转不留折痕,让位量还随半径增长),再把仍压进穗内的叶面单向推贴
到穗面上——叶片于是绕过穗侧、铺在穗的外表面,把果穗抱在茎与叶之间,
正是掰玉米时要先扒开的那片叶。
苞叶基部收缩至穗柄(穗基细、穗腰粗),不然穗基比茎还粗,会径直穿过
叶鞘与叶身。
贴的是每帧实测的苞叶外包络(苞叶外径达穗粗的 1.7 倍,完熟期外张后更大),
用穗粗当包络会让叶片整片切进苞叶里。
穗基另有一张叶鞘包片:横截面的弧心自茎轴平滑挪到穗轴、半径由叶鞘外径
过渡到苞叶外径,下缘藏在鞘面里、上缘贴在苞叶上,上边界斜切成鞘口那道
斜掩在穗身上的自由边——果穗因此是从叶鞘侧壁钻出来的,
而不是从光溜的茎上凭空长出。果穗附近由内到外分三层:苞叶 → 穗基包片 → 叶片。