UNIVERSITETI I PRISHTINS FAKULTETI I SHKENCAVE MATEMATIKENATYRORE PUNIM

UNIVERSITETI I PRISHTINËS FAKULTETI I SHKENCAVE MATEMATIKE-NATYRORE PUNIM SEMINARIK Lënda: Grafika Komjuterike Tema: Grafika Molekulare Studentët: ISMAIL JAKUPI GENC HAXHIU LIRIM BYTYQI Prishtinë, Maj 2008 Mentori: ARTAN BERISHA

Hyrje n n n Grafika kompjuterike është një disiplinë e cila filloi të zhvillohet nga hulumtimet akademike por më vonë u avancua për qëllime ushtarake para se te përdorej për qëllime komerciale. Në fillim aplikacionet e grafikës kompjuterike ishin shumë të thjeshta dhe shërbenin për vizualizimin e problemeve matematike. Më vonë hulumtimet rezultuan në suksese të shumta duke shkaktuar një revolucion në industri të ndryshme. Revolucion shumë të madh pësoi edhe fotografia, e cila deri ne atë kohe ishte e padallueshme. Grafika kompjuterike ndërroi njëherë e përgjithmonë mënyrën e shfaqjes dhe printimit të informacionit. Grafika kompjuterike gjithashtu ndryshoi edhe perceptimin që ekzistonte për kompjuterin si një kuriozitet laboratorik në një instrument që ndryshoi jetën e njeriut.

Ç’është Grafika komjuterike Termi grafik kompjuterike i referohet gjenerimit, manipulimit, procesimit dhe shfaqjes së të dhënave nga kompjuteri. n Grafika kompjuterike zakonisht prodhon imazhe të cilat nuk ekzistonin më parë. n Ekzistojnë dy metoda që grafika i përdor për gjenerimin e figurave: n Gjenerimi i figurave duke përdorur vijat (vektorët) drejtpërdrejt në sipërfaqe. n Gjenerimi i figurave duke vendosur ngjyrat në pikselët individual të figurës. n

Elementet e grafikës komjuterike n Modelimi: Krijon dhe pasqyron gjeometrin e objekteve tridimensionale. n n Perspektiva: Gjeneron imazhet dy-dimensionale të objekteve nga bota reale apo imagjinare. Animacioni: Shfaq mënyrat se si objektet ndryshojnë gjatë kohës.

Grafika Molekulare n Grafika molekulare mundë të definohet si një disiplinë e cila merret me studimin e molekulës dhe veçorive të saj nëpërmjet pamjeve grafike. n Si detyrë kryesore e grafikës molekulare është paraqitja dhe vizualizimi sa më shkencor i molekulave në mediume të ndryshme. n Paraqitja në formë 3 dimensionale e lehtëson shumë studimin e molekulës

Grafika Molekulare n Fillet e para të grafikës molekulare fillojnë te shfaqen ndërmjet viteve 60 -70. n Caroll Johnson-ORTEP (Oak Ridge Thermal-Ellipsoid Plot) program i cili shfaqi vizatimet stereoskopike të strukturave molekulare n David dhe Jane Richardson për herë të parë në kompjuter, shfaqin në formë të plotë strukturën e proteinës n Në vitin 1977 publikohet atlasi i parë telegrafik i strukturave molekulare

Grafika Molekulare … vazhdim n Në fund të viteve 70’ Thomas Porter ndërtoi algoritmin kompjuterik për ngjyrosjen dhe hijezimin hapësirave ndërmolekulare. n n Viti 1980’ TAMS-Teaching Aids For Macromolecular Structure përdor stereografin për të shfaqur imazhe të vendosura në pllaka tradicionale Viti 1993’- KINEMAGE(Kinetik Image), një kompjuter grafik që kishte të implementuar programin e parë të plotë për vizualizimin e molekulave

Grafika Molekulare PIPELENINGU Struktura Molekulare 3 -dimensionale n MODELIMI PERSPEKTIVA 3 -dimensionale Imazhet (animacionet, stereo pamjet. . . ) Ekzistojnë disa lloje modelesh tri-dimensionale të strukturave molekulare n n Pamja Topa të ngjitur Modeli “licorice” Hapësira të mbushura Poashtu ekzistojnë edhe disa tipe të tjera modele të molekulave me sipërfaqe të ndryshme

Grafika Molekulare Struktura Molekulare 3 -dimensionale Pamja MODELIMI PERSPEKTIVA 3 -dimensionale Imazhet (animacionet, stereo pamjet. . . ) Hapi i ardhshëm është perspektiva, ku këtu fiksohen disa probleme të veçanta n Palexueshmëria: n n Pamje të panjohura, struktura tri-dimensionale të vështira Vështirësia e të kuptuarit të formave tri-dimensionale Efikasiteti n Kompleksiteti gjeometrik

Metoda të avancuara të pasqyrimit n Me gjithë vështërsit që ekzistonin për të pasqyruar perspektivën e molekulës, më vonë u zbuluan disa metoda shumë efikase për zgjidhjen e problemeve të ndryshme. n Këto metoda posedonin karakteristika të veçanta për natyrën e pamjeve tri-dimensionale. n Si në grafikën kompjuterike në përgjithësi ashtu edhe në grafikën molekulare në veçanti “bacground”-i matematik ka rëndësi shumë të madhe. n Pra për virtualizimin e molekulës një metodë shumë e avancuar është përdorimi i sferës dhe cilindrit.

Metoda të avancuara të pasqyrimit n Sfera është konstruktuar nën sipërfaqen e një oktaedri pastaj ai është shpalosur E Projektimi X, Y, Z Shpalosja G n A B C D Ndërsa cilindri është konstruktuar nën sipërfaqen e një paralelopipedi e pastaj është shpalosur Projektimi X, Y, Z Shpalosja A B C D F H

Metoda të avancuara të pasqyrimit n Hapi i ardhshëm dhe shumë i rëndësishëm është ngjyrosja e sipërfaqeve molekulare. E G A B C D F H

Implementimi i grafikës molekulare në softuer n Në grafikën molekulare bashkëkohore ekziston një numër i madh i softuerëve të cilët kanë disa veçori të përbashkëta: n Fajllat hyrës: shumica prej tyre pranojnë. pdb fajllat. n Shfaqja: struktura rrotulluese, zmadhimi, zvogëlimi. n Ngjyra e strukturës n Lëvizja: lëvizja e madhësisë se caktuar.

Implementimi i grafikës molekulare në softuer n Bio. Editor: Është një softuer i cili mbledh të gjitha informacionet për molekulën në një pamje në ekran. n Chimera: Softuer shumë i gjerë i cili ka të implementuar teknologjinë interaktive. n King: Softuer i cili shfaq fajllat Kinemage i cili funksionon me Java. Applet që përkrah qasjen e lehtë në web browser.

Implementimi i grafikës molekulare në softuer QMol: Program i cili pranon GL fajlla dhe shërben për pasqyrimin e sipërfaqeve, ku shfrytëzuesi mund të definon ngjyrat dhe të rregullon tejdukshmërinë. n Ras. Mol: Program i cili shfaq pamjen e molekulave , është shumë i lehtë përdorim. n Swiss PDB- Wiewer: Program i prezentuar nga instituti zviceran i bioinformatikës që përpos pamjes që shfaq ndërton edhe modele të ndryshme me vegla shumë komplekse. n

Implementimi i grafikës molekulare në softuer JMol. Editor: Program i ndërtuar nga Java Library. n Posedon metoda të shumta për vizualizimin dhe editimin e molekulave të ndryshme: n n n n Importimin e fajllave me ekstension pdb. Zmadhimin dhe zvogëlimin e molekulave sipas dëshirës. Zgjedhja e ngjyrave të atomeve. Shfaqja e emrit, simbolit mbi atomin përkatës. Modifikimi i formave të molekulës. Pamja e molekulës nga kënde të ndryshme. Shfaqja e distancës dhe këndit ndërmjet atomeve të molekulës.