植物是自然界的重要组成部分，因其种类繁多、结构复杂、形态万千，以计算机技术为中心，建立在植物学、计算机图形学、数理统计、可视化技术基础上的虚拟植物(VirtualPlants)研究成为目前众多学者研究的热点，虚拟植物的建模方法也屡见不鲜。虚拟植物的研究是以植物个体或群体的形态结构为研究对象，量化生物学特征并以可视化方法在计算机上再现植物生长过程的研究，属于多学科交叉研究的范畴。虚拟植物的研究目前在农学、林学、植物分类学、植物生态学、系统生物学、园林设计等诸多领域都得到了广泛的应用。因此，细化自然植物的形态分类，扩充虚拟植物的建模方法，结合植物的生理生态模型更高效的模拟其外观形态具有重大而深远的意义。本文从植物生长的典型自相似性和随机性角度提出植物的弥散性生长定义，进而对动态生长的典型模型------基本DLA模型进行研究、归纳、改进，探索改进的DLA模型在植物弥散性生长形态领域的应用。该研究提出了植物形态分类的新方法，丰富了分类机制；同时，以植物生长的动态演化过程为出发点，建立DLA的植物弥散性生长模型，是对植物形态建模的有益补充。本文的研究首先从目前虚拟植物建模常用的方法入手，进行了较深入的研究和探讨，通过对各种方法的分析和比较，提出植物的生长形态具有弥散性的特征并给出弥散性生长的定义，同时，给出自然界中的典型案例。为更好地表达植物生长的弥散性特征，引入了植物建模中的动态生长模型，即DLA（Diffusion Limited Aggregation）模型。在以上研究的基础上，提出对基本DLA模型的改进方法，并以草本植物须根系的弥散性形态为代表进行了模拟。最后，以须根系弥散性形态为主，对具有弥散性特征的相关植物形态进行了模拟，开发了简单的仿真实验环境进行效果展示，以方便用户观察和比较。按照实际的研究和实施过程，本文的主要工作包括以下五个方面：1.常用植物建模方法的分析和比较归纳目前常用的植物建模方法，分析各模型的优势应用领域和仍然存在的缺陷，并对所提到方法的优劣势进行了简单的比较。2.提出植物弥散性生长的定义并结合典型实例总结其结构特征植物形态万千，不同的依据分类方法不一，本文总结了自然界植物和计算机植物的分类方法，并从植物生长的典型自相似性和随机性角度提出植物的弥散性生长形态，结合草本植物的须根系、木本植物的年轮和木材纵剖面的纹理等典型植物弥散性生长形态进行其结构特征的研究和总结。3.基本DLA模型在植物建模领域的应用研究引入了动态生长模型DLA模型模拟植物的弥散性生长特征。在研究基本DLA模型的数学原理和生长过程的基础上，不断用VC++程序进行DLA生长规律的计算机模拟实践，提取影响最终形态生成的参数进行可控性分析和研究，尽量结合植物的生理生态特征进行模拟，继而得出此方法在植物建模领域的优势。4.改进的DLA模型模拟植物的弥散性生长形态提出对基本DLA模型的改进方法，在弥散性植物形态的模拟上，以草本植物须根系的向水性生长形态和水势均匀时的生长形态为代表进行了模拟，并对以上两种形态进行了效果图的分析和比较。同时，还对其他具有弥散性特征的相关植物形态进行了简单模拟。改进的DLA模型丰富了植物的生理生态和其形态相结合的建模领域。5.仿真实验环境的开发最后，设计适当的数据结构，以须根系弥散性形态为主，利用数据库技术将具有弥散性特征的相关植物形态统一在一个系统中，开发出一个简单的仿真实验环境进行弥散性效果的展示，实现了对典型的植物弥散性形态的管理与维护，方便用户观察和比较。本文在植物形态的分类、植物弥散性形态建模、基本DLA模型的改进及其应用领域等方面实现了创新。