Лабораторная работа №1 Методы и программы визуализации результатов атомного моделирования

жүктеу 108,5 Kb.

бет	1/4
Дата	09.12.2022
өлшемі	108,5 Kb.
	#40532
түрі	Лабораторная работа

1 2 3 4

Лабораторная работа №1 - Визуализация - Методич..

Используемые программы

Лабораторная работа № 1

Методы и программы визуализации результатов атомного моделирования

Цель работы:
Научиться визуализировать атомные системы, полученные в результате атомного моделирования и манипулировать изображениями

Используемые программы:

программа записи координат атомных систем в формате PDB;
программа молекулярной графики RasMol.

1. Предназначение и роль визуализации атомных систем

Большую роль в познании человеком природы играет визуальное восприятие им окружающего мира. Какими бы большими ни были возможности компьютеров, человек способен лучше, чем они, распознавать изображения и делать из этого выводы. Например, человек практически мгновенно может сделать заключение о наличии того или иного дефекта в кристаллическом материале по его изображению, тогда как компьютеру необходимо для этого провести сложные расчеты по определенному алгоритму, специально созданному для распознавания именно этого типа дефекта. Поэтому в атомном компьютерном моделировании структур и процессов в твердых телах широко используются методы и программы визуализации.

Основной принцип визуализации очень прост. Если имеется некоторая система (кристалл или сложная молекула), состоящая из одного или нескольких типов атомов, координаты которых известны, то эту систему можно отобразить на экране, изображая атомы в виде определенных геометрических тел (как правило, в виде сфер) в соответствии с их относительным расположением. При этом каждому типу атомов можно присвоить определенный цвет, можно изобразить связи между ними и т.д. Следует сказать, что современная техника визуализации позволяет получать не только двумерное изображение на экране компьютера, но также трехмерные изображения в специальных камерах.
Первоначально программы визуализации были созданы для изображения сложных молекул. Одной из программ, предназначенных для этой цели, является программа RasMol, разработанная на кафедре биомолекулярных структур Эдинбургского университета (Великобритания). Официальный сайт (http://www.umass.edu/microbio/rasmol/index2.htm) содержит информацию о правилах работы с программой, дистрибутивы последних версий. Популярность этой программы и доступность ее кодов привела к тому, что на ее основе разработаны новые более функциональные средства визуализации структур (OpenRasmol, ProteinExplorer). В настоящее время имеется множество подобных программ, большинство из которых свободно распространяется. Оказалось, что многие из них пригодны также для визуализации кристаллов, поскольку последние являются не чем иным, как большими молекулами. По набору выполняемых функций различные программы близки друг к другу, поэтому, зная принципы визуализации на примере одной из них, легко научиться пользоваться остальными.
В данной работе методы визуализации атомных структур изучаются на примере программы RasMol.

жүктеу 108,5 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4