基于OpenGL的DNA建模與展示.pdf

1、隨著DNA技術(shù)的不斷發(fā)展，如何高效的生成新型的DNA模型也成為科學(xué)家迫切需要解決的問題，隨著三維建模、信息可視化技術(shù)和人機交互技術(shù)的不斷發(fā)展，迫切需要科學(xué)家首先要對其相應(yīng)的DNA進(jìn)行設(shè)計和運算，這就帶來了新的DNA建模和交互問題。由此產(chǎn)生的如何高效的計算DNA模型，便捷的進(jìn)行DNA模型設(shè)計和人機交互，以及如何展示相應(yīng)的DNA模型并進(jìn)一步進(jìn)行相應(yīng)的組裝運算，促進(jìn)DNA折紙術(shù)的快速發(fā)展。
　　 傳統(tǒng)的DNA納米技術(shù)往往需要科學(xué)家手工

2、進(jìn)行設(shè)計其相應(yīng)的模型結(jié)構(gòu)，而隨著三維DNA納米技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的手工和二維設(shè)計軟件已經(jīng)無法滿足用戶的需求，首先傳統(tǒng)的手工運算效率低下，其運算過程費時費力。其次，傳統(tǒng)的二維設(shè)計軟件只能夠在二維平面上進(jìn)行相應(yīng)的DNA模型設(shè)計，其空間結(jié)構(gòu)無法清楚的進(jìn)行人機展示，不能滿足其相應(yīng)的需求。最后無論是傳統(tǒng)手工運算和二維設(shè)計軟件，都不能直觀的展示其相應(yīng)的DNA模型的組裝過程，其相應(yīng)的組裝成型需要進(jìn)行人工進(jìn)行劃分。這就需要建立一個能夠靈活進(jìn)行DNA三

3、維模型的設(shè)計、交互、展示的平臺。
　　 本文綜合分析和研究基于OpenGL的DNA三維模型的建立與展示面臨問題，針對這些問題提出了解決方案，根據(jù)整體的DNA模型設(shè)計流程，通過建立OpenGL的下的封閉空間體，結(jié)合亞利桑那州立大學(xué)生物化學(xué)實驗室的需求和應(yīng)用背景，研究并實現(xiàn)了基于OpenGL的DNA三維建模與展示的應(yīng)用平臺。針對三維建模和展示研究平臺存在的問題，給出了基于三維空間模型的自動生成算法，利用堿基對和堿基鏈對其進(jìn)行相應(yīng)的模

4、型表示。通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)認(rèn)證進(jìn)行整體的DNA模型變換，方便整體的模型人機交互展示。通過流程中的參數(shù)化關(guān)鍵點控制，利用了參數(shù)可配置性的研究方法，實現(xiàn)了DNA模型自動生成器，完成DNA整體模型的繪制和渲染。運用OpenGL管線技術(shù)實現(xiàn)了模型的紋理貼圖，解決復(fù)雜DNA模型的繪制和渲染，確保用戶對DNA模型的建模和展示的應(yīng)用。
　　 基于OpenGL的DNA建模與展示平臺提供了參數(shù)化模型生成DNA模型實例模式，保證了用戶按需使用。對于納米技