Jump to content

Имитация роста растений

Моделирование роста растений является важной задачей системной биологии и математической биологии , которая стремится воспроизвести морфологию растений с помощью компьютерного программного обеспечения. Электронные деревья (e-деревья) обычно используют L-системы для имитации роста. L-системы очень важны в области науки о сложности и A-жизни . Общепринятая система описания изменений морфологии растений на клеточном или модульном уровне еще не разработана. [1] Наиболее широко реализованные алгоритмы генерации деревьев описаны в статьях «Создание и рендеринг реалистичных деревьев» и «Рендеринг деревьев в реальном времени ».

«Сорняки», созданные с использованием L-системы в 3D.

Реалистичное моделирование роста растений имеет большое значение для биологии, а также для компьютерных игр.

Теория + Алгоритмы

[ редактировать ]

Биолог Аристид Линденмайер (1925–1989) работал с дрожжами и нитчатыми грибами и изучал закономерности роста различных типов водорослей, таких как сине-зеленые бактерии Anabaena catenula . Первоначально L-системы были разработаны для формального описания развития таких простых многоклеточных организмов и для иллюстрации отношений соседства между растительными клетками. В дальнейшем эта система была расширена для описания высших растений и сложных ветвящихся структур. Центральное место в L-системах занимает идея переписывания, основная идея которой заключается в определении сложных объектов путем последовательной замены частей простого объекта с использованием набора правил или продукций переписывания. Перезапись может осуществляться рекурсивно. L-системы также тесно связаны с кривыми Коха .

Фрактальный завод
A Fractal plant

Взаимодействие с окружающей средой

[ редактировать ]

Задача моделирования предприятий состоит в том, чтобы последовательно интегрировать факторы окружающей среды, такие как окружающие растения, препятствия, наличие воды и минералов, а также условия освещения. По сути, мы пытаемся создать виртуальную среду с таким количеством параметров, насколько это возможно с вычислительной точки зрения, тем самым моделируя не только рост растения, но и среду, внутри которой оно растет, и, по сути, целые экосистемы. Изменения доступности ресурсов влияют на рост растений, что, в свою очередь, приводит к изменению доступности ресурсов. потребуются мощные модели и мощное оборудование Для эффективного моделирования этих рекурсивных взаимодействий рекурсивных структур .

Программное обеспечение

[ редактировать ]

см. «Сравнение генераторов деревьев» и «Обзор деревьев моделирования и рендеринга».

См. также

[ редактировать ]
[ редактировать ]
  1. ^ «Имитация роста растений» . Архивировано из оригинала 9 декабря 2009 г. Проверено 18 октября 2009 г.
  2. ^ Прадал, Кристоф; Фурнье, Кристиан; Вальдурье, Патрик; Коэн-Булакиа, Сара (2015). «ОпенАлеа». Материалы 27-й Международной конференции по управлению научными и статистическими базами данных (PDF) . стр. 1–6. дои : 10.1145/2791347.2791365 . ISBN  9781450337090 . S2CID   14246115 . {{cite book}}: CS1 maint: дата и год ( ссылка )
  3. ^ Будон, Фредерик; Прадал, Кристоф; Кокелаер, Томас; Прусинкевич, Пшемыслав; Годен, Кристоф (2012). «L-Py: среда моделирования L-системы для моделирования разработки архитектуры предприятия на основе динамического языка» . Границы в науке о растениях . 3 : 76. doi : 10.3389/fpls.2012.00076 . ПМЦ   3362793 . ПМИД   22670147 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: ab51fe7f4183896bf8b7769ffde60d9c__1691529060
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ab/9c/ab51fe7f4183896bf8b7769ffde60d9c.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Simulated growth of plants - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)