Pemodelan batang tanaman menggunakan metode Deterministic Lindenmayer System

مستخلص البحث

يمكن إجراء النمودج المورفولوجي للنبات رياضيا والتي تشمل الجذور والجذوع والأوراق والأزهار. استخدم نمودج جذع النباتية بطريقة نظام ليندينمىير (نظام ل) وهي إعادة كتابة تكرارية في تشكيل تصور للموضع. فيتم تنفيذ طريقة نظام ليندينمىير الحتمية بتنبأ الشكل المحتمل لجذع النبات استخداما على قاعدة الكتابة التكرارية بناء على صورة الموضع الأصلي.

تهدف هذا البحث للعثور على نمودج جذع النبات باستخدام طريقة نظام ليندينمىير الحتمية، والتي سيتم تصورها لاحقا في البعدين اثنين وثلاثة الأبعاد. تم إجراء البحث من خلال تحديد الموضع على شكل جذوع أشجار الصنوبر والتي تقيس بها الزاوي والسماك وطول الجذع. فتم بناء هذا النمودج حتميا ومحدوديا بمركب نظام-ل، واستمر هذا النمودج تصورا في البعدين اثنين وثلاثة الأبعاد.

فظهرت نتيجة هذا البحث أن تصور نمودج جذع نباتي تقريبا من الأصل. استخدم بها إضافة اللون وسماكة الجذع وكتابة الحدودية للحصول على نتائج مشابهة من الأصل. فاقتصرت التكرارية على أقل من ٢٠ مرات من التكراريات حتى تعمل المحاكاة بالشكل الأمثل.

ABSTRACT

Plant morphology modeling can be done mathematically which includes roots, stems, leaves, and flowers. Modeling of plant stems using the Lindenmayer System (L-system) method is an iterative rewrite to form a visualization of an object. The Deterministic L-system method is carried out by predicting the possible shape of a plant stem using an iterative writing rule based on a photograph of the original object.

The purpose of this research is to find a model of plant stems with the Deterministic Lindenmayer System Method, which will later be visualized into two and three dimensional spaces. The research was conducted by identifying objects in the form of pine tree trunks which measured the angle, thickness and length of the trunk. Then a deterministic and parametric model is built with the L-system component. The step is continued by visualizing the model in two dimensions and three dimensions.

The result of this research is a visualization of a plant stem model that is close to the original. The addition of color, thickness of the stem, and writing in a parametric manner to get results that resemble the original. The iteration is limited to less than 20 iteration is implemented so that the simulation runs optimally.

ABSTRAK

Pemodelan morfologi tanaman dapat dilakukan secara matematis yang meliputi akar, batang, daun, hingga bunga. Pemodelan batang tanaman menggunakan metode Lindenmayer System (L-system) merupakan penulisan kembali yang berulang untuk membentuk visualisasi dari suatu objek. Metode Deterministic L-system dilakukan dengan memprediksi kemungkinan bentuk batang tanaman menggunakan aturan penulisan berulang yang berdasarkan foto objek asli.

Tujuan dari penelitian ini adalah mencari model dari batang tanaman dengan Metode Deterministic Lindenmayer System yang nantinya akan divisiualisasikan dalam ruang dimensi dua dan tiga. Penelitian dilakukan dengan mengidentifikasi objek berupa batang pohon cemara yang diukur besar sudut, ketebalan, dan panjang batangnya. Kemudian dibangun modelnya secara deterministik dan parametrik dengan komponen L-system. Tahapan dilanjutkan dengan memvisualisasikan model secara dua dimensi dan tiga dimensi.

Hasil dari penelitian ini berupa visualisasi model batang tanaman yang telah mendekati aslinya. Penambahan warna, ketebalan batang, serta penulisan secara parametrik dilakukan untuk mendapatkan hasil yang menyerupai asilnya. Adapun iterasi yang dilakukan dibatasi kurang dari 20 iterasi saja sehingga simulasi berjalan optimal.