JP3010700B2 - Molecular data display - Google Patents

Molecular data display

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JP3010700B2
JP3010700B2 JP2204338A JP20433890A JP3010700B2 JP 3010700 B2 JP3010700 B2 JP 3010700B2 JP 2204338 A JP2204338 A JP 2204338A JP 20433890 A JP20433890 A JP 20433890A JP 3010700 B2 JP3010700 B2 JP 3010700B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は分子動力学計算の結果、途中経過等を可視
的に表示する新規な分子データ表示装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel molecular data display device for visually displaying the progress, etc., as a result of molecular dynamics calculation.

<従来の技術、および発明が解決しようとする課題> 生体高分子が時間の経過とともにどのような動きをし
ているかを知るために分子動力学計算によるシミュレー
ションを行ない調べることができることが知られてい
る。
<Prior art and problems to be solved by the invention> It is known that a simulation by molecular dynamics calculation can be performed to know how a biopolymer moves over time. I have.

ところで、分子動力学計算によるシミュレーション
は、ニュートンの運動方程式を系内の全ての原子に対し
て同時に数値積分することにより解かれるのであり、原
理自体はむずかしいものではないが、生体高分子は著し
く多数の原子から構成されている関係上、得られるデー
タ量が著しく多くなる関係上、得られたデータに基づい
て生体高分子の挙動を把握することが非常に困難であ
る。
By the way, the simulation by molecular dynamics calculation is solved by numerically integrating the Newton's equation of motion for all atoms in the system at the same time, and although the principle itself is not difficult, the biopolymer is extremely large. It is very difficult to grasp the behavior of the biopolymer based on the obtained data because the amount of data obtained becomes extremely large because of the structure composed of the atoms.

具体的には、生体高分子の柔軟性を確認するために多
大の労力を必要とし、また、分子構造の変化に伴なう各
種エネルギーの値の変化を把握するためにも多大の労力
を必要とする。
Specifically, a great deal of effort is required to confirm the flexibility of biopolymers, and a great deal of effort is needed to understand changes in various energy values due to changes in molecular structure. And

さらに、局部的エネルギー最小範囲から脱出した後の
分子構造の把握、各時点における分子構造と共に任意の
対象原子についての結合長、結合角、二面角、水素結合
等の把握のためにも多大の労力を必要とする。
In addition, a great deal of information is needed to understand the molecular structure after escape from the local minimum energy range, and to understand the bond length, bond angle, dihedral angle, hydrogen bond, etc. for any target atom together with the molecular structure at each time point. Requires effort.

<発明の目的> この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであ
り、分子動力学計算により得られる生体高分子の挙動を
簡単に把握できるようにする分子データ表示装置を提供
することを目的としている。
<Object of the Invention> The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a molecular data display device capable of easily grasping the behavior of a biopolymer obtained by molecular dynamics calculation. The purpose is.

<課題を解決するための手段> 上記の目的を達成するための、第1の発明の分子デー
タ表示装置は、分子データを保持する分子データ保持手
段と、分子動力学計算のための条件設定を行なう条件設
定手段と、分子データ保持手段から選択した分子データ
および設定された条件を入力として分子動力学計算を行
なう分子動力学計算手段と、分子動力学計算により得ら
れる所定時間毎の分子モデルを線画で構成されるアニメ
ーション映像のコマとして順次保持する分子モデル保持
手段と、各分子モデルに対応して得られるエネルギー値
を順次保持するエネルギー値保持手段と、分子動力学計
算が終了したことを条件として分子モデル保持手段から
各コマを順次読み出す分子モデル読み出し手段と、分子
モデルの読み出しと同期してエネルギー値保持手段から
エネルギー値を読み出すエネルギー値読み出し手段と、
読み出したエネルギー値の最大値および最小値に基づい
てエネルギー・グラフを作成するエネルギー・グラフ作
成手段と、読み出された各コマを表示する分子モデル表
示手段と、エネルギー・グラフを表示するとともに、読
み出された分子モデルに対応するエネルギー値を強調表
示するエネルギー値表示手段とを含んでいる。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, a molecular data display device according to a first aspect of the present invention includes a molecular data holding unit for holding molecular data, and a condition setting for molecular dynamics calculation. Condition setting means for performing, molecular dynamics calculation means for performing molecular dynamics calculation using the molecular data selected from the molecular data holding means and the set conditions as inputs, and a molecular model for each predetermined time obtained by the molecular dynamics calculation. A molecular model holding means for sequentially holding frames of an animation image composed of line drawings, an energy value holding means for sequentially holding energy values obtained corresponding to each molecular model, and a condition that molecular dynamics calculation is completed. A molecular model reading means for sequentially reading out each frame from the molecular model holding means, and an energy value storing in synchronization with the reading of the molecular model. Energy value reading means for reading an energy value from the holding means;
Energy graph creating means for creating an energy graph based on the maximum and minimum values of the read energy values, molecular model display means for displaying each read frame, and displaying the energy graph Energy value display means for highlighting an energy value corresponding to the issued molecular model.

第2の発明の分子データ表示装置は、分子データを保
持する分子データ保持手段と、分子動力学計算のための
条件設定を行なう条件設定手段と、分子データ保持手段
から選択した分子データおよび設定された条件を入力と
して分子動力学計算を行なう分子動力学計算手段と、分
子動力学計算により得られる所定時間毎の分子モデルを
線画で構成されるアニメーション映像のコマとして順次
保持する分子モデル保持手段と、各分子モデルに対応し
て得られるエネルギー値を順次保持するエネルギー値保
持手段と、エネルギー値保持手段からエネルギー値を読
み出してエネルギー値の最大値および最小値に基づいて
エネルギー・グラフを作成するエネルギー・グラフ作成
手段と、読み出された各コマを表示する分子モデル表示
手段と、エネルギー・グラフを表示するエネルギー値表
示手段と、エネルギー・グラフ所望の点を指定するエネ
ルギー・グラフ指定手段と、エネルギー・グラフ指定手
段により指定された点に対応するコマを分子モデル保持
手段から読み出して分子モデル表示手段に供給する分子
モデル読み出し手段とを含んでいる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a molecular data display device for storing molecular data, a condition setting device for setting conditions for molecular dynamics calculation, and molecular data selected and set from the molecular data storage device. Molecular dynamics calculation means for performing a molecular dynamics calculation using the input conditions as input, and molecular model holding means for sequentially storing a molecular model obtained at predetermined time intervals obtained by the molecular dynamics calculation as a frame of an animation image composed of line drawings. An energy value holding means for sequentially holding energy values obtained corresponding to each molecular model; and an energy for reading an energy value from the energy value holding means and forming an energy graph based on the maximum value and the minimum value of the energy value・ Graph creation means, molecular model display means for displaying each read frame, and energy Energy value display means for displaying a graph, energy graph designation means for designating a desired point on the energy graph, and a coma corresponding to the point designated by the energy graph designation means read out from the molecular model holding means for the molecular model And a molecular model reading means for supplying to the display means.

<作用> 第1の発明の分子データ表示装置であれば、分子デー
タ保持手段から選択した分子データおよび条件設定手段
により設定された条件を入力として分子動力学計算手段
により分子動力学計算を行なう。そして、分子動力学計
算により得られる所定時間毎の分子モデルを線画で構成
されるアニメーション映像のコマとして分子モデル保持
手段に順次保持するとともに、各分子モデルに対応して
得られるエネルギー値をエネルギー値保持手段により順
次保持しておき、分子動力学計算が終了したことを条件
として分子モデル読み出し手段により各コマを順次読み
出すとともに、エネルギー値読み出し手段により、各コ
マの読み出しと同期してエネルギー値を読み出す。そし
て、分子モデル表示手段により、読み出された各コマを
表示する。また、分子動力学計算により得られたエネル
ギー値の最大値および最小値に基づいてエネルギー・グ
ラフ作成手段によりグラフを作成しておき、エネルギー
値表示手段により、エネルギー・グラフを表示するとと
もに、読み出された分子モデルに対応するエネルギー値
を強調表示する。
<Operation> With the molecular data display device of the first invention, the molecular dynamics calculation is performed by the molecular dynamics calculation means using the molecular data selected from the molecular data holding means and the conditions set by the condition setting means as inputs. Then, the molecular models at predetermined time intervals obtained by the molecular dynamics calculation are sequentially stored in the molecular model storing means as frames of an animation image composed of line drawings, and the energy value obtained for each molecular model is stored as an energy value. Each of the frames is sequentially held by the holding unit, and each frame is sequentially read by the molecular model reading unit on condition that the molecular dynamics calculation is completed, and the energy value is read by the energy value reading unit in synchronization with the reading of each frame. . Then, each read frame is displayed by the molecular model display means. In addition, a graph is created by the energy graph creating means based on the maximum value and the minimum value of the energy value obtained by the molecular dynamics calculation, and the energy graph is displayed and read out by the energy value displaying means. The energy value corresponding to the generated molecular model is highlighted.

したがって、時間とともに変化する分子モデルをアニ
メーション表示できるとともに、エネルギー・グラフ中
において該当するエネルギー値を強調表示することによ
り、分子モデルに対応するエネルギー値のみならず、該
当する時点の前後のエネルギー値をも簡単に認識でき
る。
Therefore, the molecular model that changes with time can be displayed as an animation, and by highlighting the corresponding energy value in the energy graph, not only the energy value corresponding to the molecular model but also the energy values before and after the relevant time point can be displayed. Can also be easily recognized.

第2の発明の分子データ表示装置であれば、第2の発
明と同様にして分子モデルおよびエネルギー値を表示し
ている場合において、エネルギー・グラフ指定手段によ
りエネルギー・グラフ中の任意の点が指定された場合
に、分子モデル読み出し手段により分子モデル保持手段
から該当するコマを読み出し、分子モデル表示手段に供
給することにより、読み出された分子モデルを表示す
る。
With the molecular data display device of the second invention, when the molecular model and the energy value are displayed in the same manner as in the second invention, an arbitrary point in the energy graph is designated by the energy graph designation means. In this case, the corresponding frame is read from the molecular model holding means by the molecular model reading means and supplied to the molecular model display means to display the read molecular model.

したがって、エネルギー値が局部的に最小になる分子
モデル、エネルギー値が局部的最小値から次の局部的最
小値に変化する途中の分子モデル等を任意に読み出して
表示でき、最適化構造の把握等を簡単に達成できる。
Therefore, it is possible to arbitrarily read and display the molecular model in which the energy value is locally minimized, the molecular model in which the energy value is changing from the local minimum value to the next local minimum value, and grasp the optimized structure. Can be easily achieved.

<実施例> 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明す
る。
<Example> Hereinafter, an example will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図はこの発明の分子データ表示装置の一実施例を
示すブロック図であり、分子データ保持部(1)から選
択された分子データおよび条件設定部(2)により設定
された条件に基づいて分子動力学計算部(3)により分
子動力学計算を行ない、所定時間毎に分子構造を示す構
造データおよび対応するエネルギー値等をそれぞれ構造
ファイル(4)、エネルギー・ファイル(5)に順次格
納する。そして、データ変換部(6)により、構造ファ
イル(4)からの構造データおよびエネルギー・ファイ
ル(5)からの対応するエネルギー値等を読み出して両
者を一体化した中間ファイル(7)を作成する。尚、デ
ータ変換部(6)による処理は、分子動力学計算が終了
した後に行なってもよいが、分子動力学計算が終了する
前に開始してもよい。さらに映像登録部(8)により、
中間ファイル(7)から順次データを読み出して構造デ
ータに基づいて定まる線画データを作成し、映像ファイ
ル(9)に順次登録する。映像ファイル(9)への全線
画データの登録が終了した後は、線画読み出し部(10
a)により映像ファイル(9)から順次線画データを読
み出して線画表示部(10b)により線画を表示する。
尚、分子動力学計算結果に基づく表示を行なわせる装置
において、第2図に示すように、線画(A)のほかに、
メニュー画像に代表されるポリゴン(B)も同時に表示
されているのであるが、この実施例においては、線画の
みを映像ファイル(9)に登録し、ポリゴンは登録しな
いようにしている。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the molecular data display device of the present invention, based on the molecular data selected from the molecular data holding unit (1) and the conditions set by the condition setting unit (2). A molecular dynamics calculation is performed by the molecular dynamics calculation unit (3), and the structure data indicating the molecular structure and the corresponding energy values and the like are stored in the structure file (4) and the energy file (5), respectively, at predetermined time intervals. . Then, the data conversion unit (6) reads out the structure data from the structure file (4) and the corresponding energy value from the energy file (5), and creates an intermediate file (7) in which the two are integrated. The processing by the data conversion unit (6) may be performed after the molecular dynamics calculation is completed, but may be started before the molecular dynamics calculation is completed. In addition, the video registration unit (8)
Data is sequentially read from the intermediate file (7) to create line drawing data determined based on the structure data, and is sequentially registered in the video file (9). After the registration of all the line drawing data to the video file (9) is completed, the line drawing reading unit (10
The line drawing data is sequentially read from the video file (9) according to a), and the line drawing is displayed by the line drawing display section (10b).
In addition, in the apparatus for displaying based on the molecular dynamics calculation result, as shown in FIG. 2, in addition to the line drawing (A),
Although the polygon (B) represented by the menu image is also displayed at the same time, in this embodiment, only the line drawing is registered in the video file (9), and the polygon is not registered.

したがって、分子動力学計算を行なった後で、映像フ
ァイル(9)から順次線画データを読み出して線画表示
部(10b)により線画(A)を表示すればよく、分子の
挙動を忠実に示すアニメーション表示を達成できる。そ
して、映像ファイル(9)にポリゴン・データを登録し
ないようにしているので、各コマ毎に線画(A)のみを
更新すればよく、表示速度を高めることができる。但
し、アニメーション表示速度が多少低下してもよい場合
には、線画データおよび対応するポリゴン・データを影
像ファイル(9)に登録するようにしてもよい。
Therefore, after performing the molecular dynamics calculation, it is sufficient to sequentially read out the line drawing data from the video file (9) and display the line drawing (A) on the line drawing display section (10b), and an animation display that faithfully shows the behavior of the molecule. Can be achieved. Since the polygon data is not registered in the video file (9), only the line drawing (A) needs to be updated for each frame, and the display speed can be increased. However, if the animation display speed may be slightly reduced, the line drawing data and the corresponding polygon data may be registered in the image file (9).

<実施例2> 第3図はこの発明の分子データ表示装置の他の実施例
を示すブロック図であり、第1図の分子データ表示装置
と異なる点は、映像登録部(8)により線画データを作
成してメニュー画像等のポリゴン・データと共にアニメ
ーション映像のコマとして映像ファイル(9)に登録す
る点、データ登録部(11)により中間ファイル(7)か
ら順次データを読み出して各分子構造に対応するエネル
ギー値等をデータ・ファイル(12)に順次登録し、エネ
ルギー値読み出し部(14a)により読み出されたエネル
ギー値から最大値および最小値とを抽出して最大値およ
び最小値に基づいてグラフ作成部(13)によりエネルギ
ー・グラフを作成する点、線画読み出し部(10a)によ
る映像ファイル(9)からのコマの読み出しおよび線画
表示部(10b)による分子モデルの表示と同期して、エ
ネルギー・グラフ作成部(13)により作成されたエネル
ギー・グラフをエネルギー表示部(14b)により表示す
るとともに、エネルギー・グラフの該当点を強調表示す
る点、および映像ファイル(9)からの新たなデータの
読み出しが停止されたことを条件としてエネルギー値を
テキスト・データとして表示すべく制御部(15)により
線画表示部(10b)を制御する点のみである。
<Embodiment 2> FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the molecular data display device of the present invention. The difference from the molecular data display device of FIG. Is created and registered in the video file (9) as an animation video frame together with polygon data such as menu images. Data is sequentially read from the intermediate file (7) by the data registration unit (11) to correspond to each molecular structure Energy values and the like are sequentially registered in a data file (12), and a maximum value and a minimum value are extracted from the energy values read by the energy value reading unit (14a), and a graph is generated based on the maximum value and the minimum value. Point for creating an energy graph by the creating unit (13), reading of frames from the video file (9) by the line drawing reading unit (10a), and line drawing display unit (10b) The energy graph created by the energy graph creation unit (13) is displayed by the energy display unit (14b) in synchronization with the display of the molecular model by (b), and the corresponding point of the energy graph is highlighted; and The only difference is that the control unit (15) controls the line drawing display unit (10b) to display the energy value as text data on condition that reading of new data from the video file (9) is stopped.

したがって、この実施例の場合には、予め設定された
エネルギー値表示枠内にエネルギー値の最大値および最
小値が含まれるようにグラフ作成部(13)によりエネル
ギー・グラフを作成しておき、線画読み出し部(10a)
より映像ファイル(9)から順次コマを読み出して、作
成されたエネルギー・グラフと共に表示し、エネルギー
・グラフの該当点を強調表示する(第4図参照)。
Therefore, in the case of this embodiment, an energy graph is created by the graph creating unit (13) so that the maximum value and the minimum value of the energy value are included in the preset energy value display frame, and the line drawing is created. Readout unit (10a)
Frames are sequentially read from the video file (9), displayed together with the created energy graph, and the corresponding points in the energy graph are highlighted (see FIG. 4).

この結果、分子動力学計算の全範囲にわたるエネルギ
ー値の推移を簡単に確認できるとともに、アニメーショ
ン表示される分子モデルに対応してエネルギー・グラフ
上の該当点が強調表示されるので、分子構造とエネルギ
ー値との相関を簡単に認識できる。
As a result, the transition of the energy value over the entire range of the molecular dynamics calculation can be easily confirmed, and the corresponding point on the energy graph corresponding to the animated molecular model is highlighted, so that the molecular structure and the energy The correlation with the value can be easily recognized.

また、エネルギー値には、運動エネルギー、ポテンシ
ャル・エネルギー等種々のエネルギーが含まれるのであ
るから、上記エネルギー・グラフだけではエネルギー値
を正確に把握することができない。しかし、この実施例
においては、アニメーション表示を停止させることによ
り各種エネルギー値をテキスト・データとして表示で
き、エネルギー値を正確に把握できる。
Further, since the energy value includes various energies such as kinetic energy and potential energy, the energy value cannot be accurately grasped only by the energy graph. However, in this embodiment, various energy values can be displayed as text data by stopping the animation display, and the energy values can be accurately grasped.

第5図は各コマの登録およびエネルギー・グラフの作
成が行なわれた状態における表示動作を説明するフロー
チャートであり、ステップにおいて映像ファイル
(9)から1コマ分の線画データを読み出して分子モデ
ルとして表示し、ステップにおいて、予め定められた
領域にエネルギー・グラフを表示し、ステップにおい
て、表示されている分子モデルに対応するエネルギー・
グラフ上の点を強調表示し、ステップにおいて、図示
しないキーボード等の操作によりアニメーション表示の
停止が指示されたか否かを判別し、指示されていなけれ
ばステップにおいてコマを1つ進め、そのままステッ
プの処理を行なう。したがって、アニメーション表示
の停止が指示されていなければ、順次映像ファイル
(9)から線画データを読み出して表示することにより
分子モデルをアニメーション表示でき、しかも分子モデ
ルのアニメーション表示に対応してエネルギー・グラフ
上の強調表示される点が移動するので、分子構造の変化
とエネルギー値の変化とを関連づけて簡単に把握でき
る。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a display operation in a state where registration of each frame and creation of an energy graph have been performed. In a step, line drawing data for one frame is read from the video file (9) and displayed as a molecular model. In the step, an energy graph is displayed in a predetermined area, and in the step, the energy graph corresponding to the displayed molecular model is displayed.
A point on the graph is highlighted, and in a step, it is determined whether or not the stop of the animation display is instructed by an operation of a keyboard or the like (not shown). If not, the frame is advanced by one in the step, and the processing of the step is performed as it is. Perform Therefore, if the stop of the animation display is not instructed, the line model data is sequentially read out from the video file (9) and displayed, and the molecular model can be displayed in an animation. Since the point highlighted is moved, it is possible to easily grasp the change in the molecular structure and the change in the energy value in association with each other.

逆に、上記ステップにおいてアニメーション表示の
停止が指示された場合には、ステップにおいて運動エ
ネルギー、ポテンシャル・エネルギー等の値をテキスト
・データとして表示し、ステップにおいて分子モデル
を1コマだけ進め、ステップにおいてアニメーション
表示の再開が指示されるまで待って再びステップの処
理を行なう。したがって、アニメーション表示を中断さ
せることにより各種エネルギー値をテキスト・データと
して表示でき、該当する分子構造と各種エネルギー値と
の相関を正確に把握できる。
Conversely, if the stop of the animation display is instructed in the above step, the values of kinetic energy, potential energy, etc. are displayed as text data in the step, the molecular model is advanced by one frame in the step, and the animation is performed in the step. After the display is instructed to be restarted, the step processing is performed again. Therefore, by interrupting the animation display, various energy values can be displayed as text data, and the correlation between the corresponding molecular structure and the various energy values can be accurately grasped.

<実施例3> 第6図はこの発明の分子データ表示装置のさらに他の
実施例を示すブロック図であり、第3図のブロック図と
異なる点は、アニメーション表示の停止が指示された状
態においてエネルギー・グラフ上の任意の点を指定する
エネルギー値指定部(16)と、エネルギー値指定部(1
6)により指定されたエネルギー・グラフ上の点に対応
する線画データを映像ファイル(9)から読み出して線
画表示部(10b)に供給する分子モデル読み出し部(1
7)と、読み出された線画データに対応する分子データ
を中間ファイル(7)から読み出して分子データ保持部
(1)に登録する分子データ登録部(18)とをさらに有
している点のみである。
<Embodiment 3> FIG. 6 is a block diagram showing still another embodiment of the molecular data display device of the present invention. The difference from the block diagram of FIG. 3 is that the stop of animation display is instructed. An energy value specification part (16) for specifying an arbitrary point on the energy graph and an energy value specification part (1
The molecular model reading unit (1) reads line drawing data corresponding to a point on the energy graph specified by 6) from the video file (9) and supplies the line drawing data to the line drawing display unit (10b).
7) and a molecular data registration unit (18) for reading molecular data corresponding to the read line drawing data from the intermediate file (7) and registering it in the molecular data holding unit (1). It is.

したがって、この実施例の場合には、実施例2と同様
の作用を達成できるほか、アニメーション表示の停止が
指示された状態においてエネルギー値指定部(16)によ
りエネルギー・グラフ上の任意の点を指定すれば、分子
モデル読み出し部(17)により、指定された点に対応す
る線画データを映像ファイル(9)から読み出して線画
表示部(10b)により表示できる。そして、線画として
表示されている分子データを新たに分子モデルとして登
録したい場合には、分子データ登録部(18)により該当
する分子データを中間ファイル(7)から読み出して分
子データ保持部(1)に登録できる。
Therefore, in this embodiment, the same operation as in the second embodiment can be achieved, and an arbitrary point on the energy graph is designated by the energy value designation unit (16) in a state where the stop of the animation display is instructed. Then, the line drawing data corresponding to the designated point can be read from the video file (9) by the molecular model reading section (17) and displayed by the line drawing display section (10b). When the molecular data displayed as a line drawing is to be newly registered as a molecular model, the corresponding molecular data is read from the intermediate file (7) by the molecular data registration unit (18), and the molecular data holding unit (1) Can be registered at

この結果、エネルギー・グラフ上からエネルギー値が
最小になる分子構造、エネルギー値が局部的に最小にな
る分子構造等を簡単に選択して表示でき、しかも必要に
応じて該当する分子データを分子データ保持部(1)に
登録できる。
As a result, it is possible to easily select and display the molecular structure that minimizes the energy value and the molecular structure that minimizes the energy value from the energy graph, and, if necessary, displays the corresponding molecular data as necessary. It can be registered in the holding unit (1).

尚、以上の各実施例において、線画データをアニメー
ション映像の各コマとして登録する場合に、所望の原子
間距離、結合角等をも1つの画像として登録しておくこ
とが可能であり、この場合には、分子動力学計算過程で
の原因究明を一層容易にできる。
In each of the above embodiments, when the line drawing data is registered as each frame of the animation video, a desired interatomic distance, bond angle, and the like can be registered as one image. In this case, the cause can be more easily investigated in the molecular dynamics calculation process.

<発明の効果> 以上のように第1の発明は、時間とともに変化する分
子モデルをアニメーション表示できるとともに、エネル
ギー・グラフ中において該当するエネルギー値を強調表
示することにより、分子モデルに対応するエネルギー値
のみならず、該当する時点の前後のエネルギー値をも簡
単に認識できるという特有の効果を奏する。
<Effects of the Invention> As described above, the first invention can display an animation of a molecular model that changes with time, and highlights a corresponding energy value in an energy graph, thereby obtaining an energy value corresponding to the molecular model. In addition, there is a specific effect that the energy values before and after the relevant point can be easily recognized.

第2の発明は、エネルギー値が局部的に最小になる分
子モデル、エネルギー値が局部的最小値から次の局部的
最小値に変化する途中の分子モデル等を任意に読み出し
て表示でき、最適化構造の把握等を簡単に達成できると
いう特有の効果を奏する。
The second invention is capable of arbitrarily reading and displaying a molecular model in which the energy value is locally minimized, a molecular model in which the energy value is changing from the local minimum to the next local minimum, and the like. This has a specific effect that the structure can be easily grasped.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はこの発明の分子データ表示装置の一実施例を示
すブロック図、 第2図は線画とポリゴンとの同時表示例を示す概略図、 第3図はこの発明の分子データ表示装置の他の実施例を
示すブロック図、 第4図はエネルギー・グラフの表示例を示す概略図、 第5図は各コマの登録およびエネルギー・グラフの作成
が行なわれた状態における表示動作を説明するフローチ
ャート、 第6図はこの発明の分子データ表示装置のさらに他の実
施例を示すブロック図。 (1)……分子データ保持部、(2)……条件設定部、 (3)……分子動力学計算部、(8)……映像登録部、 (9)……映像ファイル、(10a)……線画読み出し
部、 (10b)……線画表示部、(11)……データ登録部、 (12)……データ・ファイル、(13)……グラフ作成
部、 (14a)……エネルギー値読み出し部、 (14b)……エネルギー表示部、 (16)……エネルギー値指定部、 (17)……分子モデル読み出し部
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the molecular data display device of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of simultaneous display of a line drawing and a polygon, and FIG. FIG. 4 is a schematic diagram showing a display example of an energy graph; FIG. 5 is a flowchart for explaining a display operation in a state where registration of each frame and creation of an energy graph are performed; FIG. 6 is a block diagram showing still another embodiment of the molecular data display device of the present invention. (1) ... molecular data storage unit, (2) ... condition setting unit, (3) ... molecular dynamics calculation unit, (8) ... video registration unit, (9) ... video file, (10a) ... Line drawing reading unit, (10b) ... Line drawing display unit, (11) ... Data registration unit, (12) ... Data file, (13) ... Graph creation unit, (14a) ... Energy value reading Section, (14b) ... energy display section, (16) ... energy value designation section, (17) ... molecular model readout section

フロントページの続き (56)参考文献 ・有機合成化学 第45巻 第11号 1198−1106頁 中馬寛「ペプチドの立体 的配座解析と分子動力学」 ・応用物理 第55巻 第5号 482− 489頁 三上益弘ほか「分子系のビジュ アル・シミュレーション」 ・PIXEL 第87号 107−111頁 角文雄「コンピュータ・グラフィックス 動画システムCGMSの紹介」 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 17/50 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) References ・ Synthetic Organic Chemistry Vol. 45 No. 11 pp. 1198-1106 Hiroshi Nakama “Stereo-Conformational Analysis and Molecular Dynamics of Peptides” ・ Applied Physics Vol. 55 No. 5 482− Page 489 Masuhiro Mikami et al. “Visual Simulation of Molecular Systems” ・ PIXEL 87: 107-111 Fumio Kado “Introduction of Computer Graphics Animation System CGMS” (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G06F 17/50 JICST file (JOIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】分子データを保持する分子データ保持手段
(1)と、分子動力学計算のための条件設定を行う条件
設定手段(2)と、分子データ保持手段(1)から選択
した分子データおよび設定された条件を入力として分子
動力学計算を行う分子動力学計算手段(3)と、分子動
力学計算により得られる所定時間毎の分子モデルを線画
で構成されるアニメーション映像のコマとして順次保持
する分子モデル保持手段(8)(9)と、各分子モデル
に対応して得られるエネルギー値を順次保持するエネル
ギー値保持手段(11)(12)と、分子動力学計算が終了
したことを条件として分子モデル保持手段(9)から各
コマを順次読み出す分子モデル読み出し手段(10a)
と、分子モデルの読み出しと同期してエネルギー値保持
手段(12)からエネルギー値を読み出すエネルギー値読
み出し手段(14a)と、読み出したエネルギー値の最大
値および最小値に基づいてエネルギー・グラフを作成す
るエネルギー・グラフ作成手段(13)と、読み出された
各コマを表示する分子モデル表示手段(10b)と、エネ
ルギー・グラフを表示するとともに、読み出された分子
モデルに対応するエネルギー値を強調表示するエネルギ
ー値表示手段(14b)とを含むことを特徴とする分子デ
ータ表示装置。
1. Molecular data holding means (1) for holding molecular data; condition setting means (2) for setting conditions for molecular dynamics calculation; and molecular data selected from the molecular data holding means (1). A molecular dynamics calculation means (3) for performing a molecular dynamics calculation using the set conditions as inputs, and a molecular model at predetermined time intervals obtained by the molecular dynamics calculation are sequentially held as frames of an animation image composed of line drawings. Model holding means (8) and (9), energy value holding means (11) and (12) for sequentially holding energy values obtained corresponding to each molecular model, and a condition that molecular dynamics calculation is completed. Molecular model reading means (10a) for sequentially reading each frame from the molecular model holding means (9)
And an energy value reading means (14a) for reading an energy value from the energy value holding means (12) in synchronization with the reading of the molecular model, and an energy graph is created based on the maximum value and the minimum value of the read energy values. Energy graph creation means (13), molecular model display means (10b) for displaying each read frame, and energy graph display, with the energy value corresponding to the read molecular model highlighted. And an energy value display means (14b).
【請求項2】分子データを保持する分子データ保持手段
(1)と、分子動力学計算のための条件設定を行う条件
設定手段(2)と、分子データ保持手段(1)から選択
した分子データおよび設定された条件を入力として分子
動力学計算を行う分子動力学計算手段(3)と、分子動
力学計算により得られる所定時間毎の分子モデルを線画
で構成されるアニメーション映像のコマとして順次保持
する分子モデル保持手段(8)(9)と、各分子モデル
に対応して得られるエネルギー値を順次保持するエネル
ギー値保持手段(11)(12)と、エネルギー値保持手段
(12)からエネルギー値を読み出してエネルギー値の最
大値および最小値に基づいてエネルギー・グラフを作成
するエネルギー・グラフ作成手段(13)と、読み出され
た各コマを表示する分子モデル表示手段(10b)と、エ
ネルギー・グラフを表示するエネルギー値表示手段(14
b)と、エネルギー・グラフの所望の点を指定するエネ
ルギー・グラフ指定手段(16)と、エネルギー・グラフ
指定手段(16)により指定された点に対応するコマを分
子モデル保持手段(9)から読み出して分子モデル表示
手段(10b)に供給する分子モデル読み出し手段(17)
とを含むことを特徴とする分子データ表示装置。
2. Molecular data holding means (1) for holding molecular data; condition setting means (2) for setting conditions for molecular dynamics calculation; and molecular data selected from the molecular data holding means (1). A molecular dynamics calculation means (3) for performing a molecular dynamics calculation using the set conditions as inputs, and a molecular model at predetermined time intervals obtained by the molecular dynamics calculation are sequentially held as frames of an animation image composed of line drawings. Model holding means (8) and (9), energy value holding means (11) and (12) for sequentially holding energy values obtained corresponding to the respective molecular models, and energy values from the energy value holding means (12). And an energy graph creating means (13) for creating an energy graph based on the maximum value and the minimum value of the energy value, and displaying each read frame. A child model display means (10b), the energy value display means for displaying the energy graph (14
b), an energy graph designating means (16) for designating a desired point of the energy graph, and a coma corresponding to the point designated by the energy graph designating means (16) from the molecular model holding means (9). Readout means (17) for reading out the molecular model and supplying it to the display means (10b)
And a molecular data display device.
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Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
・PIXEL 第87号 107−111頁 角文雄「コンピュータ・グラフィックス動画システムCGMSの紹介」
・応用物理 第55巻 第5号 482−489頁 三上益弘ほか「分子系のビジュアル・シミュレーション」
・有機合成化学 第45巻 第11号 1198−1106頁 中馬寛「ペプチドの立体的配座解析と分子動力学」

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