Wizualizacje molekularne

1. Wizualizacje molekularne Biotechnologia UWM

2. Historia wizualizacji molekularnej Wizualizacja fizyczna • 1958: Kendrew's wire models and the Richards Box • 1960's: Physical "Ball and Spoke" Models • 1970: Byron's Bender • Molecular Sculpture • 1990's: Rapid Prototyping Biotechnologia UWM

3. Historia wizualizacji molekularnej Wizualizacja komputerowa • 1960's - 70's: Earliest Computer Representations • 1980: TAMS: Teaching Aids for Macromolecular Structure • 1980-1990: Evans & Sutherland Computers • 1992: David & Jane Richardson's Kinemage • 1993: Roger Sayle's RasMol • Szybki rozwój programowania … Biotechnologia UWM

4. Elementy grafiki komputerowej Piksel (ang. pixel = picture+element) jest to najmniejszy element obrazu bitmapowego. Jeden piksel to bardzo mały kwadrat o przeciętnym boku 0,28mm (rzadziej: prostokąt) widzialny z odległości użytkowej jako wypełniony jednolitym kolorem. Piksel stanowi także najmniejszy element obrazu wyświetlanego na monitorze komputera. Tryb pracy monitora, a konkretnie jego rozdzielczość to właśnie liczba pikseli jakie zawiera on w pionie i poziomie. Wikipedia Biotechnologia UWM

5. Elementy grafiki komputerowej Wielkość grafiki Rozdzielczość 800 × 600 wielkość obrazka w pikselach 300dpi  rozdzielczość obrazka w punktach na cal 300ppi  rozdzielczość obrazka w pikselach na cal Daje obrazek wielkości 2,667 cala × 2 cale 1 cal = 25,4 mm co daje 67,7(3) × 58 mm Biotechnologia UWM

6. Elementy grafiki komputerowej Przestrzenie barw RGB R 256 – 8 bitów G 256 – 8 bitów B 256 – 8 bitów 1 piksel zajmuje 3 bajty = 24 bity CMYK Biotechnologia UWM

7. Elementy grafiki komputerowej • Grafika wektorowa • Grafika rastrowa • rendering Biotechnologia UWM

8. Grafika wektorowa (obiektowa) Opisanie obrazu za pomocą prostych figur geometrycznych - prymitywów; polega na generowaniu obrazu na podstawie jego matematycznego opisu, który określa pozycję, długość i kierunek prowadzonych linii. Obrazy wektorowe są kolekcjami wektorów, a nie punktów, jak w wypadku grafiki rastrowej. Biotechnologia UWM

9. Grafika rastrowa Metoda tworzenia grafiki komputerowej traktująca obraz jako zbiór bardzo małych niezależnych od siebie punktów tej samej wielkości (pikseli) ułożonych równo w wierszach i kolumnach. Rastrem nazywa się siatkę takich punktów. Pliki rastrowe nazywa się również plikami bitmapowymi. Typowe formaty plików rastrowych to BMP, TIFF, GIF i JPEG. Biotechnologia UWM

10. Rendering Jest to generowanie obrazu z modelu zapisanego w pliku cyfrowym rendering Biotechnologia UWM

11. Rendering OpenGL, Direct3D (DirectX) są to biblioteki programistyczne składające się z zestawów funkcji instalowanych na odpowiednich platformach systemowych służące do obsługi grafiki (lub głównie grafiki). Biotechnologia UWM

12. Rendering Ray tracing (śledzenia promienia) – jedna z technik renderingu Biotechnologia UWM

13. Wizualizacja wektorowa Biotechnologia UWM

14. Wizualizacja renderowana (OpenGL) Biotechnologia UWM

15. Wizualizacja renderowana (ray-tracing) Biotechnologia UWM

16. Ray-tracing Biotechnologia UWM

17. Elementy grafiki komputerowej Formaty grafiki rastrowej BMP bez kompresji TIF/TIFF kompresja bezstratna GIF kompresja z wyborem ilości kolorów, przeźroczystości, animacje PNG kompresja bezstratna – miał wyprzeć GIF-a JPG/JPEG kompresja stratna (nieodwracalnie) DjVu kompresja do 10x lepsza od JPEG Formaty grafiki wektorowej EPS - Encapsulated PostScript PDF - Portable Document Format (Adobe) SVG - Scalable Vector Graphics (open) SWF - Flash Adobe (dawniej Macromedia) CDR - Corel WMF - Windows MetaFile Biotechnologia UWM

18. Podstawowe elementy w wizualizacji molekularnej Punkty i linie (druty) (points and wires) Biotechnologia UWM

19. Podstawowe elementy w wizualizacji molekularnej Kule i pręty (tyczki) (balls and sticks) Biotechnologia UWM

20. Podstawowe elementy w wizualizacji molekularnej Sfery i powierzchnie (spheres and surfaces) Biotechnologia UWM

21. Podstawowe elementy w wizualizacji molekularnej Sfery i powierzchnie (spheres and surfaces) Biotechnologia UWM

22. Podstawowe elementy w wizualizacji molekularnej Biotechnologia UWM

23. Podstawowe elementy w wizualizacji molekularnej Wstążki i nici (ribbons and coils) Biotechnologia UWM

24. Podstawowe kolory w wizualizacji molekularnej atomy C O N P S H Biotechnologia UWM

25. Podstawowe kolory w wizualizacji molekularnej Ładunki (charges) + - Biotechnologia UWM

26. Podstawowe typy wizualizacji molekularnej wireframe (obraz szkieletowy) Biotechnologia UWM

27. Podstawowe typy wizualizacji molekularnej backbone (kręgosłup) Biotechnologia UWM

28. Podstawowe typy wizualizacji molekularnej sticks (pręty – wiązania chemiczne) Biotechnologia UWM

29. Podstawowe typy wizualizacji molekularnej ball and sticks (kulki i pręty – atomy i wiązania) Biotechnologia UWM

30. Podstawowe typy wizualizacji molekularnej ribbonsi cartoon (wstążki – wzajemne ułożenie powierzchni wiązań peptydowych) Biotechnologia UWM

31. Podstawowe typy wizualizacji molekularnej wstążki Biotechnologia UWM

32. Podstawowe typy wizualizacji molekularnej spacefill (kule / sfery oddziaływać sił Van der Waalsa - VDW) Biotechnologia UWM

33. Podstawowe typy wizualizacji molekularnej sfery VDW Biotechnologia UWM

34. molecular surface(powierzchnia molekularna)accessible surface area(powierzchnia dostępu) Biotechnologia UWM

35. Molecular vs. Accessiblearea Biotechnologia UWM

36. Podstawowe typy wizualizacji molekularnej molecular surface (powierzchnia molekularna) accessible surface area (powierzchnia dostępu) electrostatic surface area (powierzchnia elektrostatyczna) Biotechnologia UWM

37. Programy do wizualizacji, renderingu i modelowania RasMol Biotechnologia UWM

38. Programy do wizualizacji i renderingu Biotechnologia UWM

39. Programy do wizualizacji, renderingu i modelowania SPDBV Biotechnologia UWM

40. Programy do wizualizacji i renderingu PovRay Biotechnologia UWM

41. Programy do wizualizacji, renderingu i modelowania Cn3D Biotechnologia UWM

42. Koniec końców Biotechnologia UWM