3-D-Kino für Bio-Labore auf der Cebit 2010
Internationale Forscher für Medikamentendesign arbeiten in neuem 3-D-Internet zusammen –
Bioinformatiker in Saarbrücken und Tübingen haben die frei verfügbare Software Ballview entwickelt. Mit deren Hilfe können Medikamentenforscher, die die Strukturen und Formen von Molekülen begreifen müssen, wie in einem 3-D-Film in die virtuelle Welt von Wirkstoff-Molekülen, DNA und Viren eintauchen. Außerdem haben es die Wissenschaftler ermöglicht, dass internationale Forschergruppen über das neue 3-D-Internet im Medikamentendesign zusammenarbeiten können. Die Saarbrücker Bioinformatiker präsentierten ihre Ergebnisse auf der Computermesse Cebit 2010 Anfang März in Hannover am saarländischen Forschungsstand.
Mit der Software Ballview können komplizierte Moleküle und deren physikalische Eigenschaften, aber auch umfangreiche biologische Systeme, wie etwa Viren, berechnet und visualisiert werden. Damit Forscher sich die räumlichen Strukturen der Moleküle besser vorstellen können, werden diese stereoskopisch dargestellt. Dabei werden zwei Bilder an einer Leinwand so übereinander gelegt, dass der Betrachter sie durch eine 3-D-Brille mit enormer Tiefenwahrnehmung sehen kann.
So erhält er einen äußerst realistischen räumlichen Eindruck und kann die Proteine oder Viren direkt auf der Leinwand verschieben, in einzelne Bereiche hineinzoomen und diese dann bearbeiten. Dabei kommen moderne Eingabegeräte wie die 3-D-Spacemouse zum Einsatz, mit der man in virtuellen Umgebungen Objekte bewegen kann. Auch das sogenannte Headtracking, das die Kopfbewegungen des Anwenders über Infrarotsensoren erfasst, hilft bei der Steuerung.
Die Saarbrücker Informatiker haben die neue Visualisierungstechnik mit dem Ray-Tracing-Verfahren kombiniert. Damit können die räumlichen Strukturen der Moleküle auf sehr realistische Weise mit Licht, Schatten und Spiegelungen dargestellt werden. Diese erweiterte Software, die bisher nur an zweidimensionalen Bildschirmen zum Einsatz kam, kann jetzt auch im 3-D-Kino an der stereoskopischen Leinwand betrachtet werden. Die Messebesucher der Cebit hatten dazu am saarländischen Forschungsstand die Gelegenheit.
Da im Medikamentendesign viele Forschergruppen auf der ganzen Welt zusammenarbeiten, haben die Saarbrücker Informatiker die Möglichkeit geschaffen, dreidimensionale Darstellungen über das Internet auszutauschen und anzuzeigen. Die dafür notwendige Internettechnologie XML3D wurde von einem Forscherteam um Professor Philipp Slusallek am Intel Visual Computing Institute der Universität des Saarlandes und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz entwickelt. Diese neue Web-Technologie, die komplexe dreidimensionale Graphiken verarbeiten kann, wurde in die neue Software integriert. So können Wissenschaftler künftig über das Internet Moleküle auf dreidimensionale Weise betrachten und gemeinsam am Bildschirm bearbeiten. Ballview ist im Rahmen eines Forschungsprojekts am Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken entwickelt worden. Heute wird das Open-Source-Programm von drei Forscherteams an den Zentren für Bioinformatik in Saarbrücken und Tübingen weiterentwickelt.
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