Tutorial zu 3D-Animationen

Das Erstellen einer Webseite mit frei zu gestaltenden Interaktionen an Molekülen

Im folgenden möchte ich am Beispiel des Glycerins eine Webseite mit interaktiven Buttons erstellen, um somit die notwendigen Arbeitsschritte anzudeuten und eine kleine Einführung in die leicht erlernbare Programmiersprache „Rasmol-Script“ zu geben. Dabei soll auf der Seite das Glycerinmolekül auf Buttonklick gezoomt und in mehreren Molekülformen geändert werden können, sowie die funktionellen Gruppen hervorgehoben und schließlich die Oberflächengestalt und die Elektronegativitätspotenziale angezeigt werden. Außerdem erhält das Molekül eine Hinweis auf die Reaktionen bei der Lecithinbildung.

Zunächst ist eine Webseite vorzubereiten, die einfachste Lösung wäre das abspeichern einer „leeren Seite“ im NETSCAPE COMPOSER® beispielsweise als „glycerin.html“. Das Ergebnis sieht so aus

Übersicht (HTML-Grundgerüst):

<!doctype html public "-//w3c//dtd html 4.0 transitional//en">
<html>
<head>
 <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=iso-8859-1">
 <meta name="Author" content="XXXXX">
 <meta name="GENERATOR" content="Mozilla/4.75 [de]C-tn4.0 (Win98; U) [Netscape]">
 <title>glycerin</title>
</head>
<body text="#000000" bgcolor="#CCCCCC" link="#0000EE" vlink="#551A8B" alink="#FF0000">
.....==> Molekültext
</body>
</html>

Im Anschluß daran wird die Datei „glycerin.html“ mit einem Texteditor, beispielsweise der aus dem WINDOWS-Zubehör, geöffnet. Wichtig ist, dass der Name der Datei beibehalten wird. Die Stelle
.....==> Molekültext (siehe Übersicht 1) wird durch den folgenden Text1 ersetzt.
Text 1:

<embed border=0 src=glycerin.mol align=top width=25% height=25% spinx=10 spinz=10 spiny=10 palette=foreground startspin=false options3d=specular display3D=ball&stick palette=foreground name=glycerin BGCOLOR="#CCCCCC"></embed>

Hier wird der Name (z.B. glycerin) festgelegt und das Aussehen des Moleküls beim Öffnen der Datei „glycerin.html“ im Browser, so ist bei diesem Beispiel „ball&stick“ also die Kugel- Stab-Darstellung gewählt und das Molekül befindet sich auf grauem Hintergrund „#CCCCCC“. Text 2 verursacht eine Zoom- Funktion. Bei Buttonklick wird das gesamte Molekül auf 25O% vergrößert, beim erneuten Klick wird das Molekül auf 100% zurückgesetzt. (target = Ziel, siehe festgelegter Name, select * = alles auswählen)
Text 2:

Zoom <embed type="application/x-spt" width=12 height=12 button=push target=glycerin script="select *; color cpk; zoom 250">in <embed type="application/x-spt" width=12 height=12 button=push target=glycerin script=”select *; color cpk; zoom 100”>out Glycerin -Zoom

Mit der Eingabe von Text 3 ändert man die Moleküldarstellungen (display) . Dabei bedeuten spacefill=Kalotten, ball&stick = Kugel-Stab, stick= Stab und wireframe= Draht, Skelett. Das Experimentieren an den Zahlenwerten und das Austauschen von „off“ und „on“ lässt schnell das Prinzip dieser Angaben erkennen. So führt das Abschalten der spacefill-Funktion und das Anschalten der wireframe-Funktion zur Skelettdarstellung des Moleküls ==> wireframe.
Text 3:

 Display <embed type="application/x-spt" width=12 height=12 button=push target=glycerin script="select *; color cpk; spacefill on; wireframe 40">spacefill
 <embed type="application/x-spt" width=12 height=12 button=push target=glycerin script="select *; color cpk; spacefill 80; wireframe 40">ball& stick
 <embed type="application/x-spt" width=12 height=12 button=push target=glycerin script="select *; color cpk; spacefill off; wireframe 40">stick
 <embed type="application/x-spt" width=12 height=12 button=push target=glycerin script="select *; color cpk; spacefill off; wireframe on">wireframe

Glycerin-Kalotten Glycerin-Kugel-Stab

Glycerin-Stab Glycerin-Drahtform

Mit dem Script (siehe Text 4) lassen sich Molekülbereiche ansteuern, so z.B. die Hydroxyl-Gruppen.
Die Atomnummern ermittelt man, in dem man auf entsprechende Atome mit der linken Maustaste klickt. Die Atomnummer wird dann unten im Fenster eingeblendet. Alle Atome werden vom ersten bis letzten Atom unabhängig von der Atomart durchnummeriert, dies entspricht natürlich nicht den chemischen Nomenklaturregeln.
Text 4:

 <embed type="application/x-spt" width=12 height=12 button=push target=glycerin script="select atomno=4, atomno=5, atomno=6, atomno=12, atomno=13, atomno=14; color atoms blue">Hydroxylgruppen Glycerin-Hydroxylgruppen

Text 5 bringt ein Beispiel zum Einfügen von Texten mit dem „label“- Befehl, hier am Beispiel wird die Lecithinbildung angedeutet.
Text 5:

 <embed type="application/x-spt" width=12 height=12 button=push target=glycerin script="select atomno=4; label '+ Phosphocholin';select atomno=5; label '+ Palmitinsaeure'; select atomno=6; label '+ Oelsaeure';">Lecithinbildung Lecithinbildung am Glycerin

Text 6 lässt die Moleküloberfläche plastisch erscheinen.
Text 6:

 <embed type="application/x-spt" width=12 height=12 button=push target=glycerin script="select not solvent; surface molsurface white 0.45;">Oberflaechengestalt Glycerin-Oberflächengestalt

Und mit Text 7 läßt sich bei eingeschalteter Oberfächengestalt („surface“-Funktion siehe dazu Text 6) die Elektronegativitätsverteilung im Molekül darstellen und damit polare und unpolare Stellen entdecken.
Text 7:

 <embed type="application/x-spt" width=12 height=12 button=push target=glycerin script="set mep distance 99.0; set charge function gasteiger; calculate charges refresh; list molsurface color potential;">EN- Potenzial Glycerin-EN-Potenzial

Damit sei der kleine Exkurs in die Programmierung mit Rasmol-Scripten abgeschlossen. Die eben erstellte Seite ist hier zu sehen.

Selbstverständlich wird hier nur ein Bruchteil der Möglichkeiten aufgezeigt, vor allem bei der Bearbeitung von Makromolekülen zeigt sich die beeindruckende Leistungsstärke von „Rasmol“ und „Chime“. So lassen sich z.B. in Proteinen in Handumdrehen Wasserstoffbrücken und Schwefelbrücken oder gar ganze Proteinbänder (ribbons) kennzeichnen(siehe Linkempfehlungen).

zurück

aktualisiert am 1.1O.2OO1