universiteti i prishtinËs fakulteti i shkencave matematike-natyrore

UNIVERSITETI I PRISHTINËSFAKULTETI I SHKENCAVE MATEMATIKE-

NATYRORE

PUNIM SEMINARIK

Lënda: Grafika Komjuterike

Tema: Grafika Molekulare

Studentët: ISMAIL JAKUPI GENC HAXHIU LIRIM BYTYQI

Mentori: ARTAN BERISHA

Prishtinë,Maj 2008

HyrjeHyrjeHyrjeHyrje

Grafika kompjuterike është një disiplinë e cila filloi të zhvillohet Grafika kompjuterike është një disiplinë e cila filloi të zhvillohet nga hulumtimet akademike por më vonë u avancua për qëllime nga hulumtimet akademike por më vonë u avancua për qëllime ushtarake para se te përdorej për qëllime komerciale.ushtarake para se te përdorej për qëllime komerciale.

Në fillim aplikacionet e grafikës kompjuterike ishin shumë të Në fillim aplikacionet e grafikës kompjuterike ishin shumë të thjeshta dhe shërbenin për vizualizimin e problemeve thjeshta dhe shërbenin për vizualizimin e problemeve matematike.matematike.

Më vonë hulumtimet rezultuan në suksese të shumta duke Më vonë hulumtimet rezultuan në suksese të shumta duke shkaktuar një revolucion në industri të ndryshme.shkaktuar një revolucion në industri të ndryshme.

Revolucion shumë të madh pësoi edhe fotogrRevolucion shumë të madh pësoi edhe fotograafia, e cila deri ne fia, e cila deri ne atë kohe ishte e padallueshme.atë kohe ishte e padallueshme.

Grafika kompjuterike ndërroi njëherë e përgjithmonë mënyrën e Grafika kompjuterike ndërroi njëherë e përgjithmonë mënyrën e shfaqjes dhe printimit të informacionit.shfaqjes dhe printimit të informacionit.

Grafika kompjuterike gjithashtu ndryshoi edhe perceptimin që Grafika kompjuterike gjithashtu ndryshoi edhe perceptimin që ekzistonte për kompjuterin si një kuriozitet laboratorik në një ekzistonte për kompjuterin si një kuriozitet laboratorik në një instrument që ndryshoi jetën e njeriut.instrument që ndryshoi jetën e njeriut.

Ç’është Grafika komjuterikeÇ’është Grafika komjuterikeÇ’është Grafika komjuterikeÇ’është Grafika komjuterike

Termi grafik kompjuterike i referohet gjenerimit, manipulimit, Termi grafik kompjuterike i referohet gjenerimit, manipulimit, procesimit dhe shfaqjes së të dhënave nga kompjuteri.procesimit dhe shfaqjes së të dhënave nga kompjuteri.

Grafika kompjuterike zakonisht prodhon imazhe të cilat nuk Grafika kompjuterike zakonisht prodhon imazhe të cilat nuk ekzistonin më parë.ekzistonin më parë.

Ekzistojnë dy metoda që grafika i përdor për gjenerimin e Ekzistojnë dy metoda që grafika i përdor për gjenerimin e figurave:figurave:

Gjenerimi i figurave duke përdorur vijat Gjenerimi i figurave duke përdorur vijat (vektorët) drejtpërdrejt në sipërfaqe.(vektorët) drejtpërdrejt në sipërfaqe.

Gjenerimi i figurave duke vendosur ngjyrat Gjenerimi i figurave duke vendosur ngjyrat në pikselët individual të figurës.në pikselët individual të figurës.

Elementet e grafikës komjuterikeElementet e grafikës komjuterikeElementet e grafikës komjuterikeElementet e grafikës komjuterike

Modelimi: Krijon dhe pasqyron Modelimi: Krijon dhe pasqyron gjeometrin e objekteve tri-gjeometrin e objekteve tri-dimensionale.dimensionale.

Perspektiva: Gjeneron imazhet Perspektiva: Gjeneron imazhet dy-dimensionale të objekteve dy-dimensionale të objekteve nga bota reale apo imagjinare.nga bota reale apo imagjinare.

Animacioni: Shfaq mënyrat se si Animacioni: Shfaq mënyrat se si objektet ndryshojnë gjatë kohës.objektet ndryshojnë gjatë kohës.

Grafika molekulare mundë të definohet si një disiplinë e cila Grafika molekulare mundë të definohet si një disiplinë e cila merret me studimin e molekulës dhe veçorive të saj nëpërmjet merret me studimin e molekulës dhe veçorive të saj nëpërmjet pamjeve grafike.pamjeve grafike.

Si detyrë kryesore e grafikës Si detyrë kryesore e grafikës molekulare është paraqitja molekulare është paraqitja dhe vizualizimi sa më dhe vizualizimi sa më shkencor i molekulave në shkencor i molekulave në mediume të ndryshme.mediume të ndryshme.

Paraqitja në formë 3-Paraqitja në formë 3-dimensionale e lehtëson dimensionale e lehtëson shumë studimin e molekulësshumë studimin e molekulës

Grafika MolekulareGrafika MolekulareGrafika MolekulareGrafika Molekulare


Fillet e para të grafikës molekulare fillojnë te shfaqen ndërmjet Fillet e para të grafikës molekulare fillojnë te shfaqen ndërmjet viteve 60-70.viteve 60-70. Caroll Johnson-ORTEP Caroll Johnson-ORTEP

(Oak Ridge Thermal-Ellipsoid Plot) (Oak Ridge Thermal-Ellipsoid Plot) program i cili shfaqi vizatimet program i cili shfaqi vizatimet stereoskopike të strukturave molekularestereoskopike të strukturave molekulare

David dhe Jane Richardson për herë të David dhe Jane Richardson për herë të parë në kompjuter, shfaqin në formë të parë në kompjuter, shfaqin në formë të plotë strukturën e proteinës plotë strukturën e proteinës

Në vitin 1977 publikohet atlasi i parë telegrafik i strukturave molekulareNë vitin 1977 publikohet atlasi i parë telegrafik i strukturave molekulare

Viti 1980’ TAMS-Teaching Aids For Viti 1980’ TAMS-Teaching Aids For Macromolecular Structure përdor Macromolecular Structure përdor stereografin për të shfaqur imazhe të stereografin për të shfaqur imazhe të vendosura në pllaka tradicionalevendosura në pllaka tradicionale

Në fund të viteve 70’ Thomas Porter ndërtoi Në fund të viteve 70’ Thomas Porter ndërtoi algoritmin kompjuterik për ngjyrosjen dhe algoritmin kompjuterik për ngjyrosjen dhe hijezimin hapësirave ndërmolekulare.hijezimin hapësirave ndërmolekulare.

Viti 1993’- KINEMAGE(Kinetik Image), Viti 1993’- KINEMAGE(Kinetik Image), një kompjuter grafik që kishte të një kompjuter grafik që kishte të implementuar programin e parë të plotë për implementuar programin e parë të plotë për vizualizimin e molekulavevizualizimin e molekulave

Grafika Molekulare Grafika Molekulare …… vazhdimvazhdim

Grafika Molekulare Grafika Molekulare …… vazhdimvazhdim


Imazhet (animacionet,

stereo pamjet...)

Struktura Molekulare

3-dimensionale

Pamja

3-dimensionale

PIPELENINGUPIPELENINGUPIPELENINGUPIPELENINGU

PERSPEKTIVAPERSPEKTIVAMODELIMIMODELIMI

Ekzistojnë disa lloje modelesh tri-dimensionale të strukturave molekulare Topa të ngjitur Modeli “licorice” Hapësira të mbushura

Poashtu ekzistojnë edhe disa tipe të tjera modele të molekulave me sipërfaqe të ndryshme


Imazhet (animacionet,

stereo pamjet...)

Struktura Molekulare

3-dimensionale

Pamja

3-dimensionaleMODELIMIMODELIMI PERSPEKTIVAPERSPEKTIVA

Hapi i ardhshëm është perspektiva, ku këtu fiksohen disa probleme të veçanta

Palexueshmëria: Pamje të panjohura, struktura tri-dimensionale të vështira Vështirësia e të kuptuarit të formave tri-dimensionale

Efikasiteti Kompleksiteti gjeometrik

Metoda të avancuara të pasqyrimitMetoda të avancuara të pasqyrimitMetoda të avancuara të pasqyrimitMetoda të avancuara të pasqyrimit

Me gjithë vështërsit që ekzistonin për të pasqyruar perspektivën e Me gjithë vështërsit që ekzistonin për të pasqyruar perspektivën e molekulës, më vonë u zbuluan disa metoda shumë efikase për molekulës, më vonë u zbuluan disa metoda shumë efikase për zgjidhjen e problemeve të ndryshme .zgjidhjen e problemeve të ndryshme .

Këto metoda posedonin karakteristika të veçanta për natyrën e Këto metoda posedonin karakteristika të veçanta për natyrën e pamjeve tri-dimensionale.pamjeve tri-dimensionale.

Si në grafikën kompjuterike në përgjithësi ashtu edhe në grafikën Si në grafikën kompjuterike në përgjithësi ashtu edhe në grafikën molekulare në veçanti “bacground”-i matematik ka rëndësi shumë molekulare në veçanti “bacground”-i matematik ka rëndësi shumë të madhe.të madhe.

Pra për virtualizimin e molekulës një metodë shumë e avancuar Pra për virtualizimin e molekulës një metodë shumë e avancuar është përdorimi i sferës dhe cilindrit. është përdorimi i sferës dhe cilindrit.


Sfera është konstruktuar nën sipërfaqen e një oktaedri pastaj ai Sfera është konstruktuar nën sipërfaqen e një oktaedri pastaj ai është shpalosur është shpalosur

A B

DCG H

FE

Projektimi X,Y,Z

Shpalosja

Ndërsa cilindri është konstruktuar nën sipërfaqen e një Ndërsa cilindri është konstruktuar nën sipërfaqen e një paralelopipedi e pastaj është shpalosur paralelopipedi e pastaj është shpalosur

A

B

C

D

ProjektimiX,Y,Z

Shpalosja


Hapi i ardhshëm dhe shumë i rëndësishëm është ngjyrosja e Hapi i ardhshëm dhe shumë i rëndësishëm është ngjyrosja e sipërfaqeve molekulare.sipërfaqeve molekulare.

A B

DCG H

FE

A

B

C

D

Implementimi i grafikës molekulare në softuerImplementimi i grafikës molekulare në softuerImplementimi i grafikës molekulare në softuerImplementimi i grafikës molekulare në softuer

Në grafikën molekulare bashkëkohore ekziston një numër i madh Në grafikën molekulare bashkëkohore ekziston një numër i madh i softuerëve të cilët kanë disa veçori të përbashkëta: i softuerëve të cilët kanë disa veçori të përbashkëta:

Fajllat hyrës: shumica prej tyre pranojnë .pdb fajllat.Fajllat hyrës: shumica prej tyre pranojnë .pdb fajllat.

Shfaqja: struktura rrotulluese, zmadhimi, zvogëlimi.Shfaqja: struktura rrotulluese, zmadhimi, zvogëlimi.

Ngjyra e strukturësNgjyra e strukturës

Lëvizja: lëvizja e madhësisë se caktuar.Lëvizja: lëvizja e madhësisë se caktuar.


BioEditor: Është një softuer i cili BioEditor: Është një softuer i cili mbledh të gjitha informacionet për mbledh të gjitha informacionet për molekulën në një pamje në ekran.molekulën në një pamje në ekran.

Chimera: Softuer shumë i gjerë i cili Chimera: Softuer shumë i gjerë i cili ka të implementuar teknologjinë ka të implementuar teknologjinë interaktive.interaktive.

King: Softuer i cili shfaq fajllat King: Softuer i cili shfaq fajllat Kinemage i cili funksionon me Kinemage i cili funksionon me JavaApplet që përkrah qasjen e lehtë JavaApplet që përkrah qasjen e lehtë në web browser.në web browser.

ImImpplementimi i grafikës molekulare në softuerlementimi i grafikës molekulare në softuerImImpplementimi i grafikës molekulare në softuerlementimi i grafikës molekulare në softuer

QMol: Program i cili pranon GL fajlla QMol: Program i cili pranon GL fajlla dhe shërben për pasqyrimin e dhe shërben për pasqyrimin e sipërfaqeve, ku shfrytëzuesi mund të sipërfaqeve, ku shfrytëzuesi mund të definon ngjyrat dhe të rregullon definon ngjyrat dhe të rregullon tejdukshmërinë.tejdukshmërinë.

RasMol: Program i cili shfaq pamjen e RasMol: Program i cili shfaq pamjen e molekulave , është shumë i lehtë për molekulave , është shumë i lehtë për përdorim.përdorim.

Swiss PDB- Wiewer: Program i Swiss PDB- Wiewer: Program i prezentuar nga instituti zviceran i prezentuar nga instituti zviceran i bioinformatikës që përpos pamjes që bioinformatikës që përpos pamjes që shfaq ndërton edhe modele të ndryshme shfaq ndërton edhe modele të ndryshme me vegla shumë komplekse. me vegla shumë komplekse.


JMolEditor: Program i ndërtuar nga Java Library.JMolEditor: Program i ndërtuar nga Java Library. Posedon metoda të shumta për vizualizimin dhe editimin e Posedon metoda të shumta për vizualizimin dhe editimin e

molekulave të ndryshme:molekulave të ndryshme: Importimin e fajllave me ekstension pdb.Importimin e fajllave me ekstension pdb. Zmadhimin dhe zvogëlimin e molekulave sipas dëshirës.Zmadhimin dhe zvogëlimin e molekulave sipas dëshirës. Zgjedhja e ngjyrave të atomeve.Zgjedhja e ngjyrave të atomeve. Shfaqja e emrit, simbolit mbi atomin përkatës.Shfaqja e emrit, simbolit mbi atomin përkatës. Modifikimi i formave të molekulës.Modifikimi i formave të molekulës. Pamja e molekulës nga kënde të ndryshme.Pamja e molekulës nga kënde të ndryshme. Shfaqja e distancës dhe këndit ndërmjet atomeve të molekulës. Shfaqja e distancës dhe këndit ndërmjet atomeve të molekulës.

universiteti i prishtinËs fakulteti i shkencave matematike-natyrore

Documents