Bagaimana cara membuat domain 3D acak yang mewakili struktur root pabrik?

13

Saya ingin memodelkan aliran air laminar dari akar ke batang tanaman. Di ujung akar, ukuran dan panjang tabung bervariasi dari milimeter hingga sentimeter. Saat kami semakin dekat ke batang, akarnya semakin besar panjang dan diameternya. Saya ingin membuat domain 3D acak yang mewakili jaringan akar dengan berbagai diameter dan panjang. Apa yang akan menjadi cara terbaik untuk membuat geometri ini.

fluid-dynamics computational-geometry randomized-algorithms

— Naveen
sumber

Apakah ini objek statis, atau Anda ingin pertumbuhan dinamis selama simulasi?

— shuhalo

12

Kemungkinannya adalah, Anda tidak menginginkan sesuatu yang benar - benar acak; Anda menginginkan sesuatu yang memiliki struktur 3D abstrak yang sama dengan sistem root tanaman, tetapi di luar tingkat abstraksi tertentu, Anda tidak peduli seperti apa sistem root itu. Saya kira Anda ingin beberapa cara untuk menghasilkan domain fraktal 3D dari jenis yang disebutkan dalam makalah ini menggambarkan perhitungan dimensi fraktal dari sistem root .

Setelah menarik makalah ini pada analisis fraktal dari efisiensi eksplorasi tanah oleh sistem root , saya menemukan paket SimRoot yang terlihat seperti itu menghasilkan geometri sistem akar 3D yang mungkin menarik bagi Anda. Sayangnya, mereka lalai menyediakan cara untuk mengunduh paket mereka. Namun, situs web mereka terhubung ke paket lain yang memodelkan sistem root, seperti PlantGL dari INRIA, yang merupakan open source.

Tentu saja, setelah Anda membuat geometri, Anda harus mencari cara untuk mengekstrak data yang relevan dalam format yang kompatibel dan menggunakannya dalam simulasi PDE. Saya menyerahkan bagian itu kepada Anda.

— Geoff Oxberry
sumber

Saya melihat-lihat dan sepertinya SimRoot tidak tersedia / diposting untuk diunduh. Apakah Anda menemukan tautan yang menyarankan sebaliknya?

— Aron Ahmadia

Tampaknya, mereka tidak memiliki tautan unduhan yang dipasang, tetapi ada perangkat lunak lain yang tersedia di INRIA yang tersedia secara gratis. Saya kira para pengembang SimRoot tidak ingin orang lain menggunakan perangkat lunak mereka.

— Geoff Oxberry

4

Anda juga dapat meminjam kode dari orang-orang yang melakukan NeuroML untuk dendrit. Saya dapat mengunggah kode yang menghasilkan tabung dari NeuroML jika Anda menginginkannya. Dendrit

— meawoppl
sumber

Terima kasih atas masukan Anda. Bisakah Anda mengunggah kode yang dapat digunakan untuk menghasilkan tabung. Terima kasih.

— Naveen

1

Maaf butuh waktu lama bagi saya untuk menyelesaikan ini: github.com/meawoppl/personal-tools/blob/master/NeuroMLParse.py

— meawoppl

3

Saya pikir jawaban dari Geoff Oxberry sangat bagus. Ini memberikan solusi out-of-the-box.

Jika Anda ingin pergi sendiri:

Sistem-L yang disebutkan dapat menghasilkan struktur seperti root jika Anda memberikan aturan yang benar. ada buku ini tentang "Keindahan algoritmik tanaman" , tetapi tidak mencakup sistem root.
Proses agregasi terbatas difusi juga dapat menghasilkan struktur seperti akar. Jika Anda mengumpulkan bola dan sekali teragregasi, Anda menghasilkan boolean union dari struktur Anda akan mendapatkan volume untuk menyatu secara langsung (perataan diperlukan, hampir pasti).

Seperti yang saya katakan, tidak banyak solusi tapi mungkin ide membantu Anda. Jika Anda menerapkan sesuatu jangan lupa untuk melepaskannya dengan lisensi gratis! : D

— JuanPi
sumber

2

Sesuatu yang mungkin bermanfaat bagi Anda adalah makalah berikut ini:

Olga Wildeotter: "Metode numerik adaptif untuk persamaan Richards dengan pertumbuhan akar", Plant and Soil, 2003

Mereka hanya memperlakukan model 2D dan menggunakan otomat seluler untuk mensimulasikan pertumbuhan. Namun, itu tidak langsung berhubungan dengan pertanyaan Anda.

— shuhalo
sumber