Bir bitkinin kök yapısını temsil eden rastgele bir 3D etki alanı nasıl oluşturulur?

Köklerden bitkinin gövdesine laminer su akışını modellemek istiyorum. Köklerin en ucunda, borular çap ve uzunluk olarak milimetre ile santimetre ölçeği arasında değişir. Sapa yaklaştıkça, köklerin uzunluğu ve çapı büyür. Değişken çap ve uzunluklarda kök ağını temsil eden rastgele 3B alanlar oluşturmak istiyorum. Bu geometriyi oluşturmanın en iyi yolu ne olurdu.

Şansınız, gerçekten rastgele bir şey istemezsiniz ; bir bitki kök sistemi ile aynı soyut 3D yapıya sahip bir şey istersiniz, ancak belirli bir soyutlama seviyesinin ötesinde, kök sisteminin neye benzediğini umursamazsınız. Kök sistemlerinin fraktal boyutlarının hesaplanmasını açıklayan bu makalede belirtilen türden 3B fraktal alanlar oluşturmak için bir yol istediğinizi tahmin ediyorum .

Kök sistemleri tarafından toprak arama verimliliğinin fraktal analizi üzerine bu makaleyi çıkardıktan sonra , ilginizi çekebilecek 3D kök sistemi geometrileri oluşturuyor gibi görünen SimRoot paketini buldum . Ne yazık ki, paketlerini indirmek için bir yol sağlamayı ihmal ediyorlar. Bununla birlikte, web siteleri , INRIA dışında açık kaynak olan PlantGL gibi kök sistemleri modelleyen diğer paketlere bağlanır .

Tabii ki, geometri oluşturduktan sonra, ilgili verileri uyumlu bir formatta nasıl çıkaracağınızı ve PDE simülasyonlarında nasıl kullanacağınızı bulmanız gerekecek. O kısmı size bırakıyorum.

Dendritler için NeuroML yapan kişilerden de kod ödünç alabilirsiniz. İsterseniz NeuroML'den tüpler üreten kod yükleyebilirim.

Sanırım Geoff Oxberry'nin cevabı çok iyi. Hazır çözümler sunar.

Kendi başınıza gitmek istiyorsanız:

• Doğru kuralları sağlarsanız, söz konusu L sistemleri kök benzeri yapılar oluşturabilir. "Bitkilerin algoritmik güzelliği" ile ilgili bu kitap var , ama kök sistemlerini kapsamıyor.

• Difüzyon sınırlı toplama işlemleri de kök benzeri yapılar oluşturabilir. Küreleri toplarsanız ve bir kez toplanırsanız, yapının boolean birleşimini üretirseniz, hacminin doğrudan meshlenmesini sağlarsınız (düzleştirme gerekli, neredeyse kesin).

Söylediğim gibi, pek çok çözüm değil, belki fikirler size yardımcı oluyor. Bir şey uygularsanız, ücretsiz bir lisansla serbest bırakmayı unutmayın! : D

Sizin için yararlı olabilecek bir şey şu makaledir:

Olga Wildeotter: "Kök büyümesi olan Richards denklemi için uyarlanabilir bir sayısal yöntem", Plant and Soil, 2003

Sadece bir 2D modeli tedavi ederler ve büyümeyi simüle etmek için hücresel bir otomat kullanırlar. Ancak doğrudan sorunuzla ilgili değildir.