Représentation géométrique multi-échelles de l'architecture des plantes. (Multiscale geometric representation of plant architecture)

La geometrie d'une plante est un objet complexe, combinant les geometries de nombreux organes, dependant de l'echelle d'analyse consideree et tres variable dans le temps ainsi que d'une espece a l'autre. Malgre cette complexite et cette plasticite, la geometrie d'une plante est devenue un enjeu de modelisation majeur ces dernieres annees aussi bien en eco-physiologie, qu'en synthese d'images. Cette etude commence par une analyse des differents types de representations et systemes generatifs de plantes existants. Deux categories d' approches pour modeliser la geometrie d' une plante sont utilisees : les approches globales, qui considerent la plante comme un tout et la representent par une enveloppe, et les approches modulaires, dans lesquelles la plante est representee par l'ensemble des modeles geometriques de ses composants. Certains travaux recents introduisent l'idee d'organiser des modeles de plantes en differents niveaux de details pour adapter la complexite de la representation ou pour une meilleure comprehension du developpement de la plante. Dans ce travail nous developpons et formalisons un modele geometrique multi-echelles general de representation de l'architecture des plantes. Ce modele integre de maniere coherente differentes representations geometriques a differents niveaux de details. Il permet ainsi de controler et d'adapter la complexite de la representation au cours des calculs et d'acquerir une comprehension plus precise de la geometrie complexe des plantes. Nous utilisons ce modele dans une approche « montante » pour caracteriser des formes globales (emergentes) de la structure detaillee d'une plante et ainsi l'espace qu'elle occupe. Il est ensuite utilise dans une approche « descendante » pour le developpement d' modele de croissance des plantes fonde sur un nouveau paradigme de simulation, permettant une specification des connaissances biologiques a differents niveaux d'organisation. Le principe de cette approche s'appuie sur une hierarchisation en echelles des informations qui permet la manipulation interactive et intuitive de modeles complexes de plantes.

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