Hay bastante material sobre morfología biológica matemática. El tema comienza en gran medida con el clásico “Sobre crecimiento y forma” de D’Arcy Wentworth Thompson,
D’Arcy Wentworth Thompson
pero este texto tiene fecha suficiente para ser simplemente histórico. Fred Bookstein realizó un trabajo más reciente, como en “Herramientas morfométricas para datos de referencia”,
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Herramientas morfométricas para datos de referencia: geometría y biología: Fred L. Bookstein: 9780521585989: Amazon.com: libros
Entre otras cosas, Bookstein fue conocido por construir modelos matemáticos de la forma del cráneo humano para modelar la progresión de las cirugías necesarias para reconstruir una cara a su conformación original después de la desfiguración debido a un trauma.
Existen numerosos otros temas relacionados, desde la morfometría biológica hasta el modelado computacional en 3D de formas más generales, gráficos por computadora en 3D, modelos para impresoras 3D y más. Las matemáticas pueden volverse bastante peludas (álgebra lineal, curvatura, etc.). Pero creo que algunas métricas también se pueden reducir a un subconjunto más manejable, como se hace, por ejemplo, en la reconstrucción facial forense de un cráneo humano desenterrado para reconstruir la imagen de su propietario. Sospecho que deberías ser capaz de encontrar un camino que requiera el dominio de solo las matemáticas que desees mientras sigues agregando un poco de cuantificación útil a tu trabajo.