Domanda:
Quale software viene utilizzato per generare le immagini della molecola PDB del mese?
Nick T
2012-05-22 12:04:00 UTC
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Quale software utilizza il PDB per generare questi modelli di proteine ​​"cel-shaded" con contorni attorno agli atomi in primo piano?

Leptin

( Leptina: maggio 2012 Molecola del mese di David Goodsell)

[QuteMol] (http://qutemol.sourceforge.net/fxs/) è uno dei software in grado di farlo ...
Una risposta:
#1
+27
Richard Terrett
2012-05-22 13:16:58 UTC
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Queste illustrazioni sono di David Goodsell e portano il suo famoso aspetto. Sebbene non sia stato in grado di determinare quale software specifico utilizza, questa pagina suggerisce che probabilmente crea le sue illustrazioni come un composto di rendering e che i contorni e l'indicatore di profondità si ottengono eseguendo un "trova bordi" filtro sullo z-buffer della scena, che può essere emesso da molti renderer.

VMD è un programma abbastanza potente (a cui F'x ha contribuito con le patch!) capace di ottenere questo aspetto cel-shading con una post-elaborazione minima utilizzando uno shader GLSL Fresnel.

Come menzionato da F'x, QuteMol può eseguire anche questo stile, tuttavia QuteMol non è stato sviluppato attivamente dal 2007 circa e non è particolarmente ricco di funzionalità, il che è un peccato perché è uno dei pochissimi visualizzatori di molecole con un'occlusione ambientale competente.

Come farlo con VMD e Blender

In primo luogo, ho provato a utilizzare lo shader GLSL in stile Goodsell in VMD sul file PDB 1RON, un neuropeptide. Non ero soddisfatto dei risultati, ma questo sarebbe probabilmente un aspetto decente su una proteina SES come illustrato sul sito VMD di cui sopra.

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Nota che ho usato 2 VMD rappresentazioni per separare lo stile della spina dorsale e delle catene laterali, meno gli idrogeni. Non sto andando per un clone 1 a 1 dello stile indicato, solo qualcosa di tematicamente simile.

Ho ridotto questo output VMD perché, come F'x ha sottolineato in chat, sfere ombreggiate GLSL non sono antialias. Detto questo, se sei molto difficile, potresti essere in grado di forzare l'antialiasing utilizzando un metodo shader come FXAA, che può essere abilitato in programmi arbitrari negli ultimi driver beta di nVidia (lo so ... ). In alternativa, puoi fare quello che ho fatto io e sovracampionare manualmente: D.

Passaggio successivo - Blender

Eseguo l'output delle sfere VdW come due file VRML separati, uno per il backbone, uno per le sidechain. Questi possono essere importati in Blender. Assumerò una buona conoscenza di Blender, tuttavia se non hai familiarità, Blender è abbastanza facile da imparare, specialmente le versioni 2.5 e successive.

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Ho combinato le mesh della sfera VdW di ciascun componente in un oggetto backbone e sidechain, materiali assegnati per ciascuno (semplicemente cambiando i colori dello shader diffuso predefinito) e applicato un livello di suddivisione Catmull-Clarke alle mesh, per rendere le sfere più sferiche rispetto al valore predefinito.

Ho anche rimosso la fonte di luce e attivato l'illuminazione ambientale, che illumina la scena in modo isotropo e genererà una bella occlusione ambientale mentre ci siamo.

Ora renderizzo questo ad alta risoluzione, ottenendo un rendering standard e lo Z-buffer per la scena. Li ho ridimensionati qui. Tieni presente che se desideri che le sfere siano di un colore piatto, devi impostare il materiale su "senza ombre" . Mi piace l'aspetto leggermente sfumato.

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Oh sì, sembra carino. Ed ecco lo Z-buffer. Purtroppo, lo Z-buffer in Blender non ha antialiasing, motivo per cui ho reso le cose enormi e ridimensionate in Photoshop.

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Ora eseguo il filtro Glowing Edges sullo Z-buffer e sulla soglia per rimuovere deboli bordi spuri all'interno delle sfere.

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Inverti e livella, imposta blendmode su moltiplicare e il gioco è fatto.

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Non perfetto, ma non male.

Bonus

Ecco la versione senza ombre, che è più vicina all'ideale di Goodsell.

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Il viaggio continua!

Frugando con gli shader Toon in Blender, ho trovato un modo semplicissimo per creare figure in stile Goodsell!

Se configuri il tuo materiale in questo modo:

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Hai uno shader che sfumerà rapidamente in nero ad angoli lontani dal normale con una sorgente di luce. Per farlo funzionare, dovresti disabilitare l'illuminazione dell'ambiente e posizionare una luce puntiforme dietro la fotocamera.

Noterai che ho regolato la dimensione del cartone a 0,98, che creerà un'ombra appena prima della perpendicolare la sorgente luminosa normale. Noterai anche che ho impostato la specularità a zero, che dà una finitura approssimativamente piatta alla sfera.

Rendila su e otterrai qualcosa del genere:

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Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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