Mis on virtuaalsed taimed?

Arvutisimulatsioon on viinud unikaalsete ja huvitavate kontseptsioonideni, millest üks on võime luua virtuaalseid taimi. Virtuaalsed taimed on taimede struktuuride kolmemõõtmelised mudelid, milles saab reegleid rakendada taimede kasvu ja muutuste uurimiseks. Uurida saab konkreetsete taimeosade suuruse ja kuju muutusi, kuid reegleid saab rakendada ka temperatuurimuutustest, vigastustest, haigustest, toidu- või veepuudusest ja muust põhjustatud kahjude arvestamiseks.

Virtuaaltaimed on sisuliselt hüpoteetilised süsteemid, mis taastoodavad protsesse, mida taimed teatud tingimuste või reeglite rakendamisel läbivad. Virtuaalsete taimede õppimiseks loomiseks on erinevaid formaate. Suur osa virtuaalsete tehaste ehitamisest sõltub kasutatavast arvutisüsteemist, komponentidest ja tarkvarast. Suurepärase graafikaga süsteem võib luua uskumatult realistlikke taimestruktuure.

Teised süsteemid võivad kasutada virtuaalsete taimede loomiseks arhitektuursemat alust, mis sarnaneb pigem skemaatilise kui realistliku reproduktsiooniga. Kasutada saab ka animatsiooni. Mõnel juhul saab virtuaalsete taimede kasvu või riknemist näidata viisil, mis jäljendab aeglustatud fotograafiat.

Värvil on mõju ka virtuaalsete taimede uurimisel. Värvi saab kasutada vee, toitainete, kemikaalide ja patogeenide liikumise simuleerimiseks läbi taime. Virtuaalne taim võib olla ka ainult osa konkreetsest taimest ja värvi võib kasutada selleks, et näidata, kuidas erinevad esemed läbivad juursüsteemi või konkreetselt muid osi.

Mõnes programmis, mis kasutab virtuaalseid taimi, saab konstrueerida teisi mudeleid, mis esindavad virtuaalseid taimerakke. Neid rakke saab seejärel uurimiseks mitmel viisil manööverdada. Neid saab poolitada või muul viisil lõigata ning neid saab manööverdada erinevatesse asenditesse, nii et neid saab vaadelda erinevate nurkade alt.

Arvutid on pikka aega olnud abiks paljudes ja mitmekesistes teadusuuringutes ning tehnoloogia suurendab jätkuvalt teaduse uurimise võimalusi. Virtuaalsed taimed on veel üks näide kompleksi võtmisest ja selle lihtsate reeglite või valemite alusel paremini juhitavateks osadeks jagamisest. Virtuaalseid taimi saab kasutada ka tervete põllukultuuride uurimiseks, hübriidtaimede loomiseks või lihtsalt üksikute taimede või liikide kasvu jälgimiseks. Isegi taimi, mida on raske hankida või neid, mis on haprad või ohustatud, saab nüüd arvutimudelite abil hõlpsamini uurida.