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Problemstellung

Ziel der Arbeit ist es, die chemische Struktur eines Proteins in einem webfähigen, dreidimensionalen Format zu beschreiben. Da in der Regel Proteine durch eigenständige Desktopapplikationen visualisiert werden, läßt sich deren interaktive Darstellung nicht in einer Internetseite integrieren.
Proteine werden im PDB-Format beschrieben und in einer Online Datenbank, der Protein Data Bank, gesammelt. Da dieses Format darauf abgestimmt ist, Proteinstrukturen zu beschreiben, enthält es nicht alle Informationen, die für eine komplette Moleküldarstellung nötig sind. So werden z.B. Bindungen zwischen den einzelnen Atomen in den meisten Fällen nicht angegeben und müssen daher berechnet werden. Die Unterscheidung nach Einfach- und Mehrfachbindungen ist dabei ein weiteres Ziel dieser Arbeit.
Das komplette Molekül wird zunächst in ein anderes Format, mit dem sich beliebige chemische Daten beschreiben lassen, zwischengespeichert. Besonders geeignet scheint dafür die Chemical Markup Language (CML) zu sein. Dieses Format soll weiteren chemischen Formaten als Schnittstelle dienen, so daß nur von CML aus eine Konvertierung in ein 3D-Format benötigt wird.
Als beschreibende Sprache für die dreidimensionale Repräsentation des Moleküls ist eXtensible 3D (X3D) vorgesehen. Da X3D noch sehr jung ist und noch nicht zu einem offiziellen Standard erklärt wurde, fehlen zur Zeit die nötigen Plug-Ins, um eine X3D-Szene darstellen zu können. Eine Konvertierung zum X3D-Vorgänger VRML ist daher ebenfalls vorgesehen.
Zusätzlich soll eine Webapplikation erstellt werden, bei der ein User eine PDB-Datei von seinem Dateisystem auf den Server laden und sich nach der Konvertierung direkt in einer 3D-Szene anzeigen lassen kann. Dabei soll die Oberfläche dem Betrachter die Möglichkeit geben, die Szene frei zu konfigurieren. Der Betrachter soll z.B. die Farbe und die Größe der Atome selbst festlegen können.

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Oliver Krone 2003-04-28