Synthetische Wälder

22. Mai 2019 10:19 | #Bäume #Pflanzen #Programmierung #Technologie #Wälder #Wissenschaft

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Das interessanteste Paper von der Siggraph 2019 ist für mich der Algorithmus von Miłosz Makowski et al zur Erzeugung realistischer, synthetischer Wälder. Der Algorithmus simuliert nicht nur ein realistisches Wachstum einzelner Pflanzen unter verschiedenen Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen sowie Hinternissen (Häuser, Berge und so weiter), sondern berücksichtigt auch den Wettbewerb um Lichteinfall zwischen einzelnen Baum-Spezies und liefert realistische Ergebnisse der Entwicklung eines Waldes über Jahrhunderte.

Ihr könnt damit rechnen, dass die Wälder in Open World Shootern in den kommenden Jahren sehr viel realistischer aussehen werden. Weitere Anwendungsgebiete sind natürlich Games mit einem starken ökologischen Einschlag, eine Art Aufforstungs-Game zur Bekämpfung des Klimawandels, oder sowas. Love this.

Abstract
Due to the enormous amount of detail and the interplay of various biological phenomena, modeling realistic ecosystems of trees and other plants is a challenging and open problem. Previous research on modeling plant ecologies has focused on representations to handle this complexity, mostly through geometric simplifications, such as points or billboards. In this paper we describe a multi-scale method to design large-scale ecosystems with individual plants that are realistically modeled and faithfully capture biological features, such as growth, plant interactions, different types of tropism, and the competition for resources.
Our approach is based on leveraging inter- and intra-plant self-similarities for efficiently modeling plant geometry. We focus on the interactive design of plant ecosystems of up to 500K plants, while adhering to biological priors known in forestry and botany research. The introduced parameter space supports modeling properties of nine distinct plant ecologies while each plant is represented as a 3D surface mesh. The capabilities of our framework are illustrated through numerous models of forests, individual plants, and validations.

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