Xplo. Logiciel de simulation et d'exploration de l'architecture des arbres. Sébastien Griffon (Cirad-AMAP)

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Marie-Rose Brosseau
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1 Xplo Logiciel de simulation et d'exploration de l'architecture des arbres. Sébastien Griffon (Cirad-AMAP) Xplo Réunion CAQ 05/04/2011

2 Objectifs Contour thématique : Architecture de la plante individuelle Objectifs : Intégrer des outils de construction, d'édition, d'extraction et de visualisation des propriétés architecturales de la plante. Héberger des modèles de simulation Forte demande locale AMAP Fort potentiel pour partenariats Environ 10 projets en cours

des propriétés architecturales de la plante.

3 Conception Libraries capsis-kernel gui Abaqus export jeeb-util jeeb-sketch Mesh sketcher Coffee sunflower greenlab gui scr Pilot relays gui Extensions MTG import/export ArchiTree gui pilot Pilots script pilot PlantBiom Archimed Xplo Modules Grandes lignes : Architecture logicielle ouverte : type Capsis Structure de données fédératrice : ArchiTree Licence libre pour faciliter les collaborations : LGPL Charte précisant les règles de participation : Charte Jeeb (similaire Capsis) Développé en JAVA.

Grandes lignes : Architecture logicielle ouverte : type Capsis Structure de données fédératrice : ArchiTree Licence libre

4 Structure de données : formalisme MTG MTG = Multiscale Tree Graph A2 PA N+1 PA N e1 e2 e1 e2 Annual Shoots PA N e3 e4 e5 e6 e1 e2 e3 e4 e5 e3 e4 Metamers A1 Axes Godin & Caraglio, 1998

5 Fonctionnalités : MVC Vue 3D Vue explorateur Vue scénario

6 Fonctionnalités : Saisir et éditer Editeur de types : Créer/Editer les types d entités de la plante. Menu d édition topologique: Ajouter une nouvelle entité en définissant son type et ses relations (succession, ramification, décomposition) avec la structure courante.

Menu d édition topologique: Ajouter une nouvelle entité en

7 Fonctionnalités : Saisir et éditer Visualisation interactive de la plante au fur et à mesure de la construction.

8 Fonctionnalités : Saisir et éditer Editeur d attributs: Ajouter des attributs personnalisés : i.e. weight, state, Ou des attributs standardisés : Length, Width, Insertion angles, Color, Image

9 Fonctionnalités : Saisir et éditer Illustration : Saisie d'un rosier Définition des types d'entités à saisir Habillage 3D Saisie sous l'explorateur

10 Fonctionnalités : Visualiser Editeur de rendu: Sélectionner les types que l on veut afficher/masquer et changer les modes de dessin.

11 Fonctionnalités : Extraire des propriétés architecturales. Vue extraction : outils de filtrage, de calculs statistiques simples et de construction de graphiques.

Fonctionnalités : Importer/Exporter vos données FORMAT D'IMPORT FORMAT D'EXPORT Topologie : MTG Topologie : MTG Géométrie : LIG + DTA Géométrie : LIG + DTA

12 Fonctionnalités : Importer/Exporter vos données FORMAT D'IMPORT FORMAT D'EXPORT Topologie : MTG Topologie : MTG Géométrie : LIG + DTA Géométrie : LIG + DTA Sunflow Abaqus Topologie + Géométrie : OPF (Open Plant Format) Topologie + Géométrie : OPF (Open Plant Format) Import Cecropia MTG (P. Heuret) Export vers Abaqus

Sunflow Abaqus Topologie + Géométrie : OPF (Open Plant Format) Topologie +

13 Fonctionnalités : Importer/Exporter vos données Tachéomètre Digitalisation

Fonctionnalités : Scripter les analyses, les extractions, les reconstructions géométriques... Illustration : Reconstruction géométrique de jeunes sapins à partir de mesures : O.

14 Fonctionnalités : Scripter les analyses, les extractions, les reconstructions géométriques... Illustration : Reconstruction géométrique de jeunes sapins à partir de mesures : O. Taugourdeau Import d'un fichier de mesures au format MTG Script Groovy Axis geometry model Top view Needle model Side view 53 (lmax=1) 60 (lmax=1.4) 60 (lmax=1.7) 30 l=p x lmax 10 5 p Top view Side view

Taugourdeau Import d'un fichier de mesures au format MTG Script Groovy 180 140 90 120 Axis

15 Fonctionnalités : Simuler Illustration : Greenlab FSPM : Feng Lu, Ph. de Reffye, S. Griffon. GCi GC i, Qi-1 photosynthesis fruits Organ nb, Organ demand Common Pool transpiration leav es CHO I F seed Pool of biomass H2 O P Partition branches Automaton B roots i ++, Qi Automaton M ArchiTree Organ mass, leaves surface Architecture, Allometry, Geometry Function

GCi GC i, Qi-1 photosynthesis fruits Organ nb, Organ demand Common Pool transpiration

16 Fonctionnalités : Simuler Illustration : Greenlab FSPM : Feng Lu, Ph. de Reffye, S. Griffon. Fitting

17 Fonctionnalités : Simuler Illustration : Sunflower : modèle de croissance et développement : H. Rey. Les processus de développement et de croissance sont fonctions des sommes de températures. 2.5.E % 80% 60% 2.0.E+06 40% 20% 1.5.E+06 0% E+06 S1_1 I1_1 S2_1 C1_1 5.0.E+05 C1_31 C1_32 I2_1 C2_1 C2_1H 0.0.E Taille des organes calculée à partir de lois logistiques et du bilan radiatif de la plante

18 Fonctionnalités : Simuler Illustration : Palm tree: modèle de croissance de l'architecture des palmiers. H. Rey, R. Lecoustre. Réprésentation multi-échelle des palmiers. Fichier paramètre Excel.

19 Fonctionnalités : Simuler Illustration : DigR: modèle «structure» de la croissance racinaire. JF. Barczi, H. Rey et Christophe Jourdan Type racinaires Chaque type possède son propre comportement : - Croissance apicale - Ramification - Mort, élagage. Les paramètres sont indexés en fonction de positions le long de la racine.

Rey et Christophe Jourdan Type racinaires Chaque type possède son propre

20 Simeo : Niveau scène Objectifs : Créer et manipuler des scènes 3D végétales. Parfaitement complémentaire à Xplo. Responsable : F. de Coligny Axis geometry model Top view Side view 53 (lmax=1) Needle model 60 (lmax=1.4) 60 (lmax=1.7) 30 l=p x lmax 10 5 p Top view Scene reconstruction Radiative model Individual scale Scene scale Side view

de Coligny 140 180 90 120 Axis geometry model Top view Side view 53 (lmax=1) Needle

21 Simeo : Niveau scène Visualisation photo-réaliste : Export vers raytracers Blender et Sunflow. GL-PNN : Pins noirs calculés par PNN (module Capsis) et Greenlab. Rendu sous Sunflow. Lu FENG, Philippe DE REFFYE, Philippe DREYFUS, Daniel AUCLAIR

22 Merci de votre attention. Site web : Contact : sgriffon@cirad.fr On en discute autour d'une bière?

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