Comment créer un domaine 3D aléatoire représentant la structure racinaire d'une plante?

Je voudrais modéliser l'écoulement laminaire de l'eau des racines à la tige d'une plante. À la toute fin des racines, les tubes varient d'une échelle millimétrique à centimétrique en diamètre et en longueur. À mesure que nous nous rapprochons de la tige, les racines grossissent en longueur et en diamètre. Je veux créer des domaines 3D aléatoires qui représentent le réseau de racines avec différents diamètres et longueurs. Quelle serait la meilleure façon de créer cette géométrie.

Il y a de fortes chances que vous ne vouliez pas quelque chose de vraiment aléatoire; vous voulez quelque chose qui a la même structure 3D abstraite qu'un système racinaire végétal, mais au-delà d'un certain niveau d'abstraction, vous ne vous souciez pas de l'apparence du système racinaire. Je suppose que vous voulez un moyen de générer des domaines fractals 3D du type mentionné dans cet article décrivant le calcul des dimensions fractales des systèmes racinaires .

Après avoir tiré cet article sur l'analyse fractale de l'efficacité de l'exploration du sol par les systèmes racinaires , j'ai trouvé le package SimRoot qui semble générer des géométries de système racinaire 3D qui pourraient vous intéresser. Malheureusement, ils négligent de fournir un moyen de télécharger leur package. Cependant, leur site Web renvoie à d'autres packages qui modélisent les systèmes racine, comme PlantGL à partir de l'INRIA, qui est open source.

Bien sûr, une fois que vous aurez créé la géométrie, vous devrez trouver comment extraire les données pertinentes dans un format compatible et les utiliser dans les simulations PDE. Je vous laisse cette partie.

Vous pouvez également emprunter du code aux personnes qui utilisent NeuroML pour les dendrites. Je peux télécharger du code qui génère des tubes à partir de NeuroML si vous le souhaitez.

Je pense que la réponse de Geoff Oxberry est très bonne. Il fournit des solutions prêtes à l'emploi.

Si vous voulez partir seul:

• Les systèmes L mentionnés peuvent générer des structures de type racine si vous fournissez les bonnes règles. il y a ce livre sur "La beauté algorithmique des plantes" , mais il ne couvre pas les systèmes racinaires.

• Les processus d' agrégation à diffusion limitée peuvent également générer des structures de type racine. Si vous agrégez des sphères et une fois agrégées, vous produisez l'union booléenne de la structure, vous obtiendrez le volume à mailler directement (lissage nécessaire, presque à coup sûr).

Comme je l'ai dit, pas beaucoup de solutions mais peut-être que les idées vous aident. Si vous implémentez quelque chose, n'oubliez pas de le publier avec une licence gratuite! :RÉ

Le document suivant pourrait vous être utile:

Olga Wildeotter: "Une méthode numérique adaptative pour l'équation de Richards avec la croissance des racines", Plant and Soil, 2003

Ils ne traitent qu'un modèle 2D et utilisent un automate cellulaire pour simuler la croissance. Cependant, cela ne se rapporte pas directement à votre question.