Визуальная молекулярная динамика


Visual Molecular Dynamics ( VMD ) — компьютерная программа молекулярного моделирования и визуализации . [2] VMD разработан в основном как инструмент для просмотра и анализа результатов моделирования молекулярной динамики. Он также включает инструменты для работы с объемными данными, данными последовательности и произвольными графическими объектами. Молекулярные сцены можно экспортировать во внешние инструменты рендеринга, такие как POV-Ray , RenderMan , Tachyon , Язык моделирования виртуальной реальности ( VRML ) и многие другие. Пользователи могут запускать свои собственные сценарии Tcl и Python в VMD, поскольку он включает встроенные интерпретаторы Tcl и Python. VMD работает на Unix , Apple Mac macOS и Microsoft Windows . [3] VMD доступен некоммерческим пользователям по лицензии для конкретного дистрибутива, которая разрешает как использование программы, так и изменение ее исходного кода бесплатно. [4]

VMD был разработан под эгидой главного исследователя Клауса Шультена в группе теоретической и вычислительной биофизики Института передовых наук и технологий Бекмана Иллинойского университета в Урбане-Шампейне . [5] [6] Программа-предшественник под названием VRChem была разработана в 1992 году Майком Крогом, Уильямом Хамфри и Риком Куфрином. Первоначальную версию VMD написали Уильям Хамфри, Эндрю Далк, Кен Хамер, Джон Лич и Джеймс Филлипс. [7] Он был выпущен в 1995 году. [7] [8] Самые ранние версии VMD были разработаны для рабочих станций Silicon Graphics , а также могли работать в автоматической виртуальной среде пещеры (CAVE) и взаимодействовать с моделированием наномасштабной молекулярной динамики ( NAMD ). . [2] ВМД получила дальнейшее развитие А. Далке, У. Хамфри, Дж. Ульрихом в 1995–1996 гг., а затем Сергеем Израилевым и Дж. Стоуном в 1997–1998 гг. В 1998 году Джон Стоун стал основным разработчиком VMD, портировав VMD на многие другие операционные системы Unix и завершив первую полнофункциональную версию OpenGL . [9] Первая версия VMD для платформы Microsoft Windows была выпущена в 1999 году. [10] В 2001 году Джастин Галлингсруд, Пол Грейсон и Джон Стоун добавили поддержку устройств с тактильной обратной связью и продолжили разработку интерфейса между VMD и NAMD для выполнение интерактивного молекулярно-динамического моделирования. [11] [12] В последующих разработках Джорди Коэн, Гуллингсруд и Стоун полностью переписали графические пользовательские интерфейсы, добавили встроенную поддержку отображения и обработки объемных данных, [13] и использование языка шейдинга OpenGL . [14]

VMD может общаться с другими программами через Tcl / Tk . [3] Эта связь позволяет разрабатывать несколько внешних плагинов, которые работают вместе с VMD. Эти плагины расширяют набор функций и инструментов VMD, делая его одним из наиболее часто используемых программ в области вычислительной химии , биологии и биохимии.