จะสร้างโดเมน 3D แบบสุ่มที่แสดงถึงโครงสร้างรากของพืชได้อย่างไร

ฉันต้องการสร้างแบบจำลองการไหลของน้ำจากรากสู่รากของพืช ที่ปลายสุดของรากท่อแตกต่างกันไปจากขนาดมิลลิเมตรถึงเซนติเมตรในเส้นผ่าศูนย์กลางและความยาว เมื่อเราเข้าใกล้ก้านมากขึ้นรากจะยาวและยาวขึ้น ฉันต้องการสร้างโดเมน 3D แบบสุ่มที่แสดงถึงเครือข่ายของรูทที่มีขนาดและความยาวต่างกัน อะไรจะเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการสร้างรูปทรงเรขาคณิตนี้

โอกาสที่คุณจะไม่ต้องการอะไรที่สุ่มอย่างแท้จริง คุณต้องการบางสิ่งที่มีโครงสร้าง 3D แบบนามธรรมเช่นเดียวกับระบบรากของพืช แต่นอกเหนือจากนามธรรมระดับหนึ่งคุณไม่สนใจว่าระบบรากจะมีลักษณะอย่างไร ฉันคาดเดาคุณต้องการวิธีการบางอย่างเพื่อสร้าง 3D โดเมนเศษส่วนของชนิดที่กล่าวถึงในบทความนี้อธิบายการคำนวณของมิติเศษส่วนของระบบราก

หลังจากดึงกระดาษนี้ขึ้นมาเพื่อวิเคราะห์เศษส่วนของประสิทธิภาพของการสำรวจดินด้วยระบบรากผมพบว่าแพ็คเกจSimRootที่ดูเหมือนจะสร้างรูปทรงของระบบรากแบบ 3 มิติที่คุณสนใจ น่าเสียดายที่พวกเขาละเลยที่จะให้วิธีการดาวน์โหลดแพ็คเกจ อย่างไรก็ตามเว็บไซต์ของพวกเขาเชื่อมโยงไปยังแพ็คเกจอื่น ๆ ที่สร้างแบบจำลองระบบรากเช่นPlantGLจาก INRIA ซึ่งเป็นโอเพ่นซอร์ส

แน่นอนว่าเมื่อคุณสร้างรูปทรงเรขาคณิตคุณจะต้องหาวิธีที่จะแยกข้อมูลที่เกี่ยวข้องในรูปแบบที่เข้ากันได้และใช้ในการจำลอง PDE ฉันปล่อยให้ส่วนนั้นขึ้นอยู่กับคุณ

นอกจากนี้คุณยังสามารถยืมรหัสจากคนที่ทำ NeuroML เพื่อ dendrites ฉันสามารถอัปโหลดรหัสที่สร้างหลอดจาก NeuroML หากคุณต้องการ

ฉันคิดว่าคำตอบจาก Geoff Oxberry นั้นดีมาก มันให้บริการโซลูชั่นออกจากกล่อง

หากคุณต้องการไปด้วยตัวเอง:

• ระบบ L ที่กล่าวถึงอาจสร้างโครงสร้างที่คล้ายกับรูทหากคุณระบุกฎที่ถูกต้อง มีหนังสือเล่มนี้เกี่ยวกับ"ความงามแบบอัลกอริทึมของพืช"แต่มันไม่ครอบคลุมระบบราก

• กระบวนการรวมตัว จำกัด การแพร่อาจสร้างโครงสร้างที่คล้ายราก หากคุณรวมทรงกลมและรวมกันครั้งเดียวคุณจะสร้างสหภาพบูลีนของโครงสร้างที่คุณจะได้รับปริมาณการตาข่ายโดยตรง (จำเป็นต้องปรับให้เรียบเกือบจะแน่นอน)

อย่างที่ฉันพูดไม่ใช่วิธีแก้ปัญหามากมาย แต่ความคิดอาจช่วยคุณได้ หากคุณใช้งานบางอย่างอย่าลืมปล่อยด้วยใบอนุญาตฟรี! : D

สิ่งที่อาจเป็นประโยชน์สำหรับคุณคือบทความต่อไปนี้:

Olga Wildeotter: "วิธีการเชิงตัวเลขที่ปรับเปลี่ยนได้สำหรับสมการริชาร์ดกับการเจริญเติบโตของราก", Plant and Soil, 2003

พวกเขาปฏิบัติต่อแบบจำลอง 2D เท่านั้นและใช้หุ่นยนต์อัตโนมัติเพื่อจำลองการเติบโต อย่างไรก็ตามไม่เกี่ยวข้องกับคำถามของคุณโดยตรง