近期，信息學院楊猛副教授課題組在《Forests》（中國科學院期刊分區表大類二區，影響因子3）發表了題為《Physics-Based Modeling and Fluttering Dynamic Process Simulation for Catkins》的學術論文，第一作者為碩士研究生張佳岫，通訊作者為楊猛。
圖1：基於物理的飛絮建模與飄飛過程動態仿真算法流程圖
該論文提出了一種基於物理的飛絮建模與飄飛過程動態仿真算法，能夠模擬不同規模的柳絮飄飛動態，給柳絮防治提供有效的參考依據（圖1）。該方法包括一種基於L係統的3D建模方法，用於模擬柳絮的自然現象。此外，作者基於玻爾茲曼方程建立了一個三維風場以提供風力，不僅考慮到風的運動、柳絮的自由下落以及柳絮在相互吸引作用力下的動力學，同時遵循了柳絮的物理運動規律。最後，使用核函數的思想來計算柳絮之間的吸引力，模擬柳絮的碰撞和粘連、吸引和堆積現象，並最終更新柳絮的位置。該論文提出的方法克服了以前模型的局限性，實現了良好的模擬，同時使用相對較少的代碼來模擬真實的運動狀態。
論文由信息學院楊猛副教授、林學院席本野教授及段劼副教授、工學院黃青青副教授、中國科學院自動化研究所孟維亮副研究員聯合指導。論文提出的模擬方法能夠準確有效地完成柳絮飄動過程的仿真，在三維場景中達到逼真的自然效果，效率比手工建模提高了幾十倍，有望為柳絮防治提供指導作用。此外，論文還獲得了第四屆中國林草計算機應用大會（CACFG）頒發的最佳論文獎。
