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Ann. For. Sci.
Volume 57, Number 5-6, June-September 2000
Second International Workshop on Functional-Structural Tree Models
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Page(s) | 413 - 438 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/forest:2000132 |
DOI: 10.1051/forest:2000132
Ann. For. Sci. 57 (2000) 413-438
Representing and encoding plant architecture: A review
Christophe Godin
CIRAD, Programme de modélisation des plantes, BP. 5035, 34032 Montpellier Cedex 1, France
(
Abstract:
A plant is made up of components of various types and shapes. The geometrical and topological organisation
of these components defines the plant architecture. Before the early 1970's, botanical drawings were the
only means to represent plant architecture. In the past two decades, high-performance computers have
become available for plant growth analysis and simulation, triggering the development of various formal
representations and notations of plant architecture (strings of characters, axial trees, tree graphs,
multiscale graphs, linked lists of records, object-oriented representations, matrices, fractals, sets of
digitised points, etc.). In this paper, we review the main representations of plant architecture and make
explicit their common structure and discrepancies. The apparent heterogeneity of these representations
makes it difficult to collect plant architecture information in a generic format to allow multiple uses.
However, the collection of plant architecture data is an increasingly important issue, which is also
particularly time-consuming. At the end of this review, we suggest that a task of primary importance for
the plant-modelling community is to define common data formats and tools in order to create standard plant
architecture database systems that may be shared by research teams.
Keywords:
plant architecture / geometry / topology / scales of representation / encoding
Résumé:
Représentation et codage de l'architecture des plantes. Une plante est constituée d'entités ayant des
types et des formes variés. L'organisation géométrique et topologique de ses entités définit
"l'architecture de la plante". Avant le début des années 70, la seule façon de représenter l'architecture
des plantes était de faire des dessins botaniques précis. Dans les deux dernières décennies, l'utilisation
d'ordinateurs de plus en plus puissants a permis de concevoir des modèles de simulation de croissance de
plante capables de produire des architectures détaillées et de les visualiser. Ceci a favorisé l'émergence
d'un ensemble varié de méthodes de représentation de l'architecture des plantes (chaines de caractères,
"axial trees", graphes arborescents, graphes multi-échelles, listes chaînées, représentations objet,
matrices, fractales, ensemble de points digitalisés, etc.). Dans ce papier, nous passons en revue les
principales représentations de l'architecture des plantes, en insistant sur leurs spécificités, mais aussi
sur leurs points communs. L'hétérogénéïté apparente de ces représentations rend la collecte des
informations décrivant l'architecture des plantes difficilement réutilisable. Toutefois, la mesure de
"données architecturales" est un élément d'une importance capitale dans la conception de modèles
structure/fonction. C'est aussi une tâche particulièrement longue et fastidieuse. C'est pourquoi nous
suggérons à l'issue de cette revue, qu'une action de première importance à mener dans la communauté de
modélisation est de définir des formats de données et des outils communs pour créer des bases de données
architecturales standard. Ces bases de données pourraient être spécifiées, recueillies et exploitées par
différentes équipes de recherches, factorisant ainsi les efforts et se dottant des moyens de comparer
leurs résultats sur des bases communes.
Mots clé :
architecture des plantes / géometrie / topologie / échelles de représentation / codage
Correspondence and reprints: Christophe Godin
Tel. 04 67 59 38 62; Fax. 04 67 59 38 58; e-mail: godin@cirad.fr
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