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Méthodes de mesure de la structure 3D des arbres
H. Sinoquet, B. Adam, N. DonèsINRA, UMR 547 PIAF, Clermont-Ferrand
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Des plantes mesurées en 3DPour quoi faire ?
STRUCTURE 3D
MESUREDIGITALISATION 3D
MODELES DE
SIMULATION
ANALYSE
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Des plantes mesurées en 3DPour quoi faire ?
• Analyser les propriétés 3D des plantes
20 cm 10 cm 5 cm
Nδ δ-D D dim fractale
TLA = a x (Vδ / δ3-D) x LA1-D/2
TLA: surface foliaire totaleVδ : volume de couronne à échelle δ LA : surface moyenne de feuille individuelleD : dimension fractale a : paramètre
y = 0.9938x
R2 = 0.9715
0
5
10
15
20
25
30
0 10 20 30
TLA (m²)
TLA
sim
(m
²)
.
0.15
Apple and Peach
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Digitalisation 3Dde l’architecture des arbres
• Comment mesurer les coordonnées spatiales ?– Digitaliseurs à contact– Digitaliseurs sans contacts
• Comment reconstruire l’architecture à partir des coordonnées ?– Information supplémentaire nécessaire– Méthode de reconstruction
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Mesure des coordonnées spatialesdes constituants d’un couvert végétal
• Méthodes à pointeur:• Semi-automatique : -• Tous les constituants : +• Nature des constituants : +
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Logiciel PiafDigit <Acquisition de l'Architecture des Arbres>
• Acquisition simultanée:– Topologie simplifiée– Géométrie 3D– Information additionnelle
• Configurable:– Entités et leurs attributs– Relations topologiques multi-
échelle• Ergonomie:
– Topologie vérifiée en temps réel
– Visualisation 3D en temps réel
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Mélange Trèfle / Fétuque
Plantes réelles vs. Plantes digitalisées
Walnut
Mango1
Noyer
Manguier
‘Grand’ noyer (8 m)
Petit noyer
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Mesure des coordonnées spatialesdes constituants d’un couvert végétal
• Méthodes sans contact:• Scanner Laser,
Stéréophotographie
• Automatique : +• Constituants cachés : -• Nature des constituants : -
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Méthodes sans contact : Définir les potentialités - Parties masquées:
- Définir les limites d’utilisation:- Densité de la plante
- Utilisation de scanner CT (rayons X): Dutilleul et al. 2008
- Nature des points et reconstruction des organes:- Reconnaissance de texture ?- Reconnaissance de forme ?
- Utiliser pour d’autres objectifs:- Surfaces continues: feuilles 3D- En couplage avec la digitalisation à contact:
- Feuilles 3D sur une maquette de plantes
- Pour des descriptions moins fines de la structure- e.g. distribution spatiale de la densité foliaire
e.g. Hosoi et Omasa 2007