Towards universality of growth grammars: models of Bell, Pagès, and Takenaka revisited.

Les « grammaires de croissance » sont une version etendue de systemes de Lindenmayer parametrises, elargi par quelques proprietes nouvelles (operateur d'expansion, sensitivite globale, regles interpretatives, operateurs arithmetiques-structuraux). Ils peuvent servir comme une base formelle pour la description de modeles fonctionnels-structuraux deja publies. Cette possibilite est demontree par trois modeles bien connu qui ont en commun la qualite d'etre developpe sans utilisation de quelque grammaire formelle : un simulateur structural des plantes de Bell, un modele de racines de Pages et Kervella, et un modele d'arbre sur-sol (inclus la concurrence pour la lumiere) de Takenaka. Cette etude considere les extensions speciales de L-systemes qui sont necessaire pour reconstruire quelques proprietes caracteristiques de chacun de ces modeles. Le degre d'universalite obtenu et les limitations actuelles de l'approche de grammaires de croissance en relation avec les modeles fonctionnels-structuraux d'arbre sont discutees.

[1]  A. Bell The simulation of branching patterns in modular organisms , 1986 .

[2]  L. Pagès,et al.  Growth and development of root systems: Geometrical and structural aspects , 1990 .

[3]  Przemyslaw Prusinkiewicz,et al.  The Algorithmic Beauty of Plants , 1990, The Virtual Laboratory.

[4]  Ana M. Tarquis,et al.  Faba bean canopy modelling with a parametric open L-system: a comparison with the Monsi and Saeki model , 1998 .

[5]  J. D. Dulk The interpretation of remote sensing : a feasibility study , 1989 .

[6]  H. Honda,et al.  Computer Simulation of Branching Pattern and Geometry in Terminalia (Combretaceae), a Tropical Tree , 1977, Botanical Gazette.

[7]  Winfried Kurth,et al.  Die Simulation der Baumarchitektur mit Wachstumsgrammatiken , 1999 .

[8]  Frederic Blaise Simulation du parallelisme dans la croissance des plantes et applications , 1991 .

[9]  Przemyslaw Prusinkiewicz,et al.  The Algorithmic Beauty of Plants-The Virtual Laboratory , 1990 .

[10]  Radomír Mech,et al.  Visual models of plants interacting with their environment , 1996, SIGGRAPH.

[11]  Winfried Kurth,et al.  Growth grammars simulating trees - an extension of L-systems incorporating local variables and sensitivity , 1997 .

[12]  Przemyslaw Prusinkiewicz,et al.  Subapical Bracketed L-Systems , 1994, TAGT.

[13]  Loïc Pagès,et al.  MODELLING OF THE HYDRAULIC ARCHITECTURE OF ROOT SYSTEMS : AN INTEGRATED APPROACH TO WATER ABSORPTION : MODEL DESCRIPTION , 1998 .

[14]  Mark James,et al.  Synthetic topiary , 1994, SIGGRAPH.

[15]  Philippe de Reffye,et al.  A functional model of tree growth and tree architecture , 1997 .

[16]  Jari Perttunen,et al.  LIGNUM: A Tree Model Based on Simple Structural Units , 1996 .

[17]  Godin,et al.  A multiscale model of plant topological structures , 1998, Journal of theoretical biology.

[18]  Michael Hauhs,et al.  A model relating forest growth to ecosystem-scale budgets of energy and nutrients , 1995 .

[19]  P. Prusinkiewicz,et al.  Modeling the architecture of expanding Fraxinus pennsylvanica shoots using L-systems , 1994 .

[20]  John M. Norman,et al.  FROM ARTIFICIAL LIFE TO REAL LIFE: COMPUTER SIMULATION OF PLANT GROWTH∗ , 1991 .

[21]  Hervé Sinoquet,et al.  A model for simulating structure-function relationships in Walnut tree growth processes , 1997 .

[22]  Narendra S. Goel,et al.  Some non-biological applications of L-systems , 1991 .

[23]  A. Bell,et al.  Branching patterns: the simulation of plant architecture. , 1979, Journal of theoretical biology.

[24]  Yves Caraglio,et al.  Essai sur l'identification et la mise en oeuvre des paramètres nécessaires à la simulation d'une architecture végétale. Le logiciel AMAPSIM , 1997 .

[25]  Marc Jaeger,et al.  Plant models faithful to botanical structure and development , 1988, SIGGRAPH.

[26]  Radomír Mech,et al.  Visual Models of Plant Development , 1997, Handbook of Formal Languages.

[27]  Przemyslaw Prusinkiewicz,et al.  Modeling and simulation of the interaction of plants with the environment using l-systems and their extensions , 1998 .

[28]  Przemyslaw Prusinkiewicz A look at the visual modeling of plants using L-systems , 1999 .

[29]  Winfried Kurth,et al.  Tree and stand architecture and growth described by formal grammars. I. Nonsensitive trees , 1999 .

[30]  Loïc Pagès,et al.  SARAH : modèle de simulation de la croissance, du développement et de l'architecture des systèmes racinaires , 1988 .

[31]  Yann Guédon Modélisation de séquence d'évènements décrivant la mise en place d'éléments botaniques , 1997 .

[32]  Przemyslaw Prusinkiewicz,et al.  L-systems: from formalism to programming languages , 1992 .

[33]  Winfried Kurth Some New Formalisms for Modelling the Interactions Between Plant Architecture, Competition and Carbo , 1996 .

[34]  B. Andrieu,et al.  A 3D Architectural and Process-based Model of Maize Development , 1998 .