DebiChem 3D Visualization packages

Adun è un simulatore biomolecolare che include anche capacità di gestione e analisi di dati. È stato sviluppato presso il Laboratorio di Biofisica e Biochimica Computazionale, una sezione dell'Unità di Ricerca sull'Informatica Biomedica dell'UPF (Universitat Pompeu Fabra).

Questo pacchetto contiene UL, il frontend con interfaccia utente grafica per Adun.

Avogadro è un sistema di grafica e modellamento molecolare pensato per molecole e biomolecole. Può visualizzare proprietà come orbitali molecolari * potenziali elettrostatici e ha uno strumento di uso intuitivo per la creazione di molecole.

Le sue caratteristiche includono:

• modellatore molecolare con ottimizzazione automatica geometrica basata sui campi di forze;
• meccanica molecolare comprese ricerche di limiti e conformazioni;
• visualizzazione di orbitali molecolari e iso-superfici generiche;
• visualizzazione di vibrazioni e disegno degli spettri vibrazionali;
• gestione di unità a cella cristallografiche;
• generazione di input per i pacchetti di chimica quantistica Gaussian, GAMESS e MOLPRO;
• architettura flessibile a plugin e script Python.

Tra i formati di file che Avogadro può leggere sono inclusi PDB, XYZ, CML, CIF, Molden, oltre all'output di Gaussian, GAMESS e MOLPRO.

BALLView fornisce una veloce visualizzazione delle strutture molecolari basata sulle OpenGL, metodi per meccanismi molecolari (minimizzazione, simulazione MD tramite i campi di forze AMBER, CHARMM, e MMFF94), calcolo e visualizzazione delle proprietà elettrostatiche (FDPB) e funzionalità di modifica molecolare.

BALLView può essere considerato un'interfaccia utente grafica basata su BALL (Biochemical Algorithms Library - libreria di algoritmi biochimici), con una particolare attenzione specialmente verso le richieste più comuni dei chimici delle proteine e dei biofisici. È stato sviluppato dal gruppo di Hans-Peter Lenhof (Università del Saarland, Saarbruecken, Germania) e Oliver Kohlbacher (Università di Tubinga, Germania). BALL è un'infrastruttura per applicazioni C++ che è stata progettata specificatamente per lo sviluppo veloce del software nel modellamento molecolare e nella biologia molecolare computazionale. Fornisce un ampio insieme di strutture di dati come anche classi per la meccanica molecolare, metodi di solvatazione avanzati, confronto e analisi delle strutture proteiche, importazione ed esportazione dei file e visualizzazione.

Libreria Python che fornisce analizzatori per file di log di chimica computazionale. Mette a disposizione anche una piattaforma per l'implementazione di algoritmi in maniera indipendente dal pacchetto.

Questo pacchetto contiene script ausiliari per l'utente finale.

Se si stanno cercando i test di unità e i file dei dati gestiti da cclib, essi sono distribuiti separatamente come pacchetto non-free cclib-data.

DRAWxtl legge una descrizione base della struttura del cristallo, che include parametri della cella unitaria, gruppi spaziali, coordinate atomiche, parametri termici o mappa di Fourier e produce in output un oggetto geometrico che contiene poliedri, piani, coni di coppie di elettroni, sfere o ellissoidi, legami, contorni di Fourier di iso-superfici e legami delle celle unitarie.

Vengono prodotti quattro tipi di grafica:

• una finestra OpenGL per la visualizzazione immediata;
• un linguaggio di scena POV-RAY (Persistence of Vision Ray Tracer) per disegni di qualità tipografica;
• il VRML (Virtual Reality Modeling Language) per la diffusione in Internet;
• un rendering PostScript della finestra OpenGL per coloro che desiderano un output di alta qualità ma non hanno POV-RAY installato.

I formati di file che DRAWxtl può leggere includono CIF, FDAT, FullProf (pcr), GSAS, SCHAKAL, SHELX, DISCUS e WIEN2k.

Gabedit è un'interfaccia utente grafica per pacchetti di chimica computazionale come:

• MPQC
• GAMESS-US
• Gaussian
• Molcas
• Molpro
• Q-Chem

Questi pacchetti software Ab Initio possono essere eseguiti localmente o su un server remoto (con gestione di FTP, RSH e SSH). Gabedit può visualizzare una varietà di risultati di calcoli, inclusa la maggior parte dei principali formati di file molecolari. L'avanzato "Molecule Builder" (creatore di molecole) permette di tratteggiare rapidamente molecole e di esaminarle in 3D. I risultati grafici possono essere esportati in vari formati, incluse animazioni.

slurm-wlm-torque e gridengine-client sono gestori del carico di lavoro che forniscono wrapper per comandi PBS. Gabedit può anche essere configurato per qualsiasi altro gestore di carico di lavoro.

GAMGI (General Atomistic Modelling Graphic Interface) fornisce un'interfaccia grafica per costruire, visualizzare e analizzare strutture atomiche. Il programma è pensato per la comunità scientifica e fornisce un'interfaccia grafica per studiare le strutture atomiche, per preparare immagini per presentazioni e per insegnare le strutture atomiche della materia.

Garlic è stato scritto per lo studio di proteine della membrana. Può essere usato per visualizzare altre proteine ed anche altri oggetti geometrici. Questa versione di garlic riconosce il formato PDB versione 2.1. Garlic può anche essere usato per analizzare sequenze proteiche.

Dipende solamente dalle librerie X, non sono necessarie altre librerie.

Le sue caratteristiche includono:

• la posizione e lo spessore del piano di sezione sono visibili in una piccola finestra;
• i legami atomici, così come gli atomi, sono trattati come oggetti disegnabili indipendentemente;
• i colori degli atomi e dei legami dipendono dalla posizione: sono disponibili cinque modalità di mappatura (come per i piani);
• possibilità di visualizzare immagini stereo;
• possibilità di visualizzare altri oggetti geometrici, come la membrana;
• le informazioni sugli atomi sono disponibili per l'atomo su cui è posizionato il puntatore del mouse: non è necessario fare clic, semplicemente muovere il mouse sopra la struttura!;
• capacità di caricare più di una struttura;
• capacità di disegnare grafici di Ramachandran, strutture delle alfa-eliche, diagrammi di Venn, grafici di idrofobicità media e di momento idrofobico;
• il prompt dei comandi è disponibile alla base della finestra principale e può visualizzare un messaggio di errore e una stringa di comando.

GaussSum analizza, per estrarre informazioni utili, i file di output generati dalle elaborazioni di ADF, GAMESS, GAMESS-UK, Gaussian, Jaguar e PC GAMESS.

GaussSum usa GNUPlot per visualizzare lo sviluppo di ottimizzazione geometriche, la densità di spettri di stato, spettri UV-VIS, spettri IR, spettri Raman e mappe di differenza di densità di elettroni. Può anche visualizzare tutte le righe contenenti una frase o parola arbitraria e molto altro.

Programma basato su GTK per la visualizzazione e la manipolazione di molecole isolate, sistemi periodici e strutture cristalline. Nonostante sia in fase di sviluppo è ragionevolmente funzionante. Ha le seguenti caratteristiche:

• supporto per diversi tipi di file (CIF, BIOSYM, XYZ, XTL, MARVIN e GULP);
• semplice strumento di creazione e manipolazione di molecole;
• finestra di dialogo per creare configurazioni di partenza per simulazioni di dinamiche molecolari;
• strumenti assortiti per la visualizzazione (informazioni geometriche, evidenziazione di regioni, ecc.);
• animazione di file BIOSYM (anche animazioni rendered, vedi sotto).

GDIS permette anche di svolgere le seguenti azioni attraverso altri pacchetti:

• rendering di modelli (grazie a POVRay);
• minimizzazione dell'energia (grazie a GULP),
• calcoli morfologici (grazie a cdd);
• elaborazione di gruppi spaziali (grazie a SgInfo);
• visione della tavola periodica degli elementi (grazie a GPeriodic);
• caricamento di tipi di file addizionali, come PDB (grazie a Babel).

gdpc è un programma grafico per la visualizzazione dei dati risultanti da simulazioni di dinamiche molecolari. Legge i dati nel formato standard xyz, come anche in altri formati ad hoc, e può produrre immagini di ogni fotogramma nei formati JPG o PNG.

Jmol è un visualizzatore molecolare in Java per strutture chimiche tridimensionali. Le caratteristiche includono la lettura di una varietà di tipi di file e dell'output di programmi di chimica quantistica, e animazioni di file a più fotogrammi e modalità normali calcolate per programmi quantistici. Comprende funzionalità per prodotti chimici, cristalli, materiali e biomolecole. Jmol potrebbe essere utile a studenti, educatori e ricercatori in chimica e biochimica.

I formati di file letti da Jmol includono PDB, XYZ, CIF, CML, MDL Molfile, Gaussian, GAMESS, MOPAC, ABINIT, ACES-II, Dalton e VASP.

Kalzium è un'applicazione per chimica completa che include una tavola periodica degli elementi, documenti di consultazione per la chimica, un risolutore di equazioni chimiche e un visualizzatore di molecole 3D.

Questo pacchetto fa parte del modulo educativo di KDE.

QuteMol è un sistema interattivo di alta qualità per la visualizzazione di molecole. Sfrutta le attuali capacità della GPU attraverso shader OpenGL per offrire una varietà di effetti visivi innovativi. Le tecniche di visualizzazione di QuteMol sono mirate a migliorare la chiarezza e la facilità di comprensione della forma tridimensionale e della struttura di molecole grandi o proteine complesse.

QuteMol usa tecniche OpenGL avanzate e potrebbe non funzionare in modo corretto con tutte le schede video e i driver.

Le funzionalità offerte da QuteMol includono:

• occlusione di ambienti in tempo reale;
• evidenziazione dei contorni tenendo conto delle profondità;
• modalità di visualizzazione a sfere e bastoncini, con riempimento dello spazio e "liquorice";
• istantanee con anti-aliasing ad alta risoluzione per creare disegni di qualità tipografica;
• generazione automatica di gif animate di molecole che ruotano per le animazioni in pagine web;
• rendering interattivo di macromolecole (>100k atomi).

QuteMol legge in input file PDB.

RasMol è un programma di disegno molecolare progettato per visualizzare proteine, acidi nucleici e piccole molecole. Il programma è volto a fini illustrativi, didattici e alla produzione di immagini di qualità per la pubblicazione.

Il programma legge da un file le coordinate molecolari e visualizza interattivamente la molecola sullo schermo in una varietà di colori e di rappresentazioni. Attualmente le rappresentazioni disponibili includono insiemi di linee, con segmenti cilindrici rappresentanti i legami, con sfere solide (CPK), con palline e bastoncini, con nastri macromolecolari (sia nastri solidi ombreggiati che filamenti paralleli), con etichette per gli atomi e superfici punteggiate.

I formati di input attualmente supportati comprendono: Protein Data Bank (BPD), i formati Mol2 per Alchemy e Sybyl della Tripos, il formato Mol della Molecular Design Limited (MDL), il formato XMol XYZ del Minnesota Supercomputer Center (MSC), il formato CHARMm, il formato CIF e il formato mmCIF.

Questo pacchetto installa due versioni di RasMol, rasmol-gtk ha una moderna interfaccia basata su GTK e rasmol-classic è la vecchia versione con la GUI Xlib.

Raster3D è un insieme di strumenti per generare immagini raster di alta qualità di proteine o di altre molecole. Il programma principale fa il rendering di superfici di sfere, triangoli, cilindri e quadriche con punti luce riflessi, Phong shading e ombreggiature. Usa un algoritmo Z-buffer software efficiente che è indipendente da ogni hardware grafico. Programmi ausiliari elaborano coordinate atomiche da file PDB in descrizioni di rendering per immagini composte da nastri, atomi che riempono lo spazio, legami, sfere e stecche, ecc. Raster3D può anche essere usato per fare il rendering di immagini composte in altri programmi come Molscript in glorioso 3D con effetto luci, ombreggiatura, ecc. L'output è composto da file di immagini di pixel con 24 bit di informazioni sul colore per pixel.

ShelXle combina un editor con evidenziazione della sintassi per i file .ins (input) e .res (output) associati a SHELXL con un display grafico interattivo per la visualizzazione di una struttura tridimensionale incluse mappe di densità elettronica (Fo) e di differenza di densità (Fo-Fc).

https://dx.doi.org/10.1107/S0021889811043202

V_Sim visualizza strutture atomiche come cristalli, bordi di granuli, molecole e così via; tanto in formato binario quanto in formato puro testo.

La resa è ottenuta in pseudo-3D con sfere (atomi) e frecce (spin). L'utente può interagire tramite molte funzioni per scegliere la visualizzazione, impostare i legami, disegnare piani di sezione, calcolare superfici da campi scalari, duplicare nodi, misurare la geometria... Inoltre V_Sim permette di esportare le visualizzazioni come immagini PNG, JPG, PDF (bitmap), SVG (schema) ed altri formati. Ci sono anche alcuni strumenti per colorare gli atomi secondo valori dati o per animare sullo schermo diversi file posizione.

Viewmol è in grado di aiutare graficamente nella generazione di strutture molecolari per la computazione e la visualizzazione dei loro risultati.

Attualmente Viewvol include filtri in input per Discover, DMo13, Gamess, Gaussian 9x/03, Gulp, Mopac, PQS, Turbomole, output di Vamp e file PDB. Le strutture possono essere salvate come file car di Accelrys, file MDL e file di coordinate Turbomole. Viewmol può generare file di input per Gaussian 9x/03. Il formato dei file di Viewmol è stato aggiunto a OpenBabel in modo che OpenBabel possa servire da filtro di input o di output per le coordinate.

Il programma di disegno palle-e-stecche xbs può creare modelli tridimensionali di molecole, fermi o in movimento. È possibile ottenere il risultato su X11 o in PostScript. I modelli possono essere ruotati, scalati, ecc. Sono disponibili varie opzioni di etichettatura, ombreggiatura, illuminazione e colorazione.

XCrySDen è un programma per la visualizzazione di strutture cristalline e molecolari che mira alla visualizzazione di isosuperfici e contorni che possono essere sovrapposti a strutture cristalline e ruotati e manipolati in modo interattivo. Può essere eseguito nella maggior parte delle piattaforme UNIX, senza alcun particolare requisito hardware.

XCrySDen permette la cattura in tempo reale del display. Sono gestiti diversi codificatori di filmati, in particolare per le GIF animate è necessario convert (imagemagick), gifsicle o whirlgif. Per gli AVI/MPEG è richiesto mencoder o ppmtompeg (netpbm). Per i dump di finestre deve essere presente imagemagick oppure xwd (x11-apps).

XMakemol è un programma usabile con il mouse, scritto utilizzando la libreria grafica LessTif, che serve per visualizzare e manipolare sistemi atomici e altri sistemi chimici. Legge in input il formato XYZ e rappresenta atomi, legami e legami idrogeno.

Le funzionalità incluse sono:

• animazione di file composti da molteplici fotogrammi;
• misurazione interattiva delle lunghezze dei legami, degli angoli dei legami e degli angoli di torsione;
• controllo delle dimensioni di atomi e legami;
• esportazione nei formati XPM, Encapsulated PostScript e XYZ;
• commutazione della visibilità di gruppi di atomi;
• modifica delle posizioni di sottoinsiemi di atomi.