Система 3D визуализации для программного комплекса «Гаплоидный эволюционный конструктор» Чеканцев А. Д. Научный руководитель: c. н. с. ИЦиГ СО РАН, к. б. н. Лашин С. А Актуальность O Экспериментальное исследование биологической эволюции крайне затруднено, поскольку данный процесс может протекать на продолжительных временных интервалах. O Для адекватного моделирования эволюции бактериальных сообществ необходимо программное средство, позволяющее строить и исследовать модели биологических структур. Получаемые таким образом результаты должны быть ясны и понятны для конечного пользователя. Гаплоидный эволюционный конструктор(ГЭК) Homogeneous population of prokaryotic cells Metabolites Гомогенная популяция бактериальных клеток … Rest metabolites Метаболиты Genes Parameters … Final data … Поглощение метаболитов … Reproduction (trophic strategy) Другие популяции Начальные данные Homogeneous population of prokaryotic cells Metabolites … Rest metabolites Гены Gene network (Synthesis strategy) Initial data Генная сеть (стратегия синтеза) Genes Parameters … Final data … Reproduction (trophic strategy) Параметры … Конечные данные Homogeneous population of prokaryotic cells Metabolites … … Initial data Метаболиты среды Rest metabolites Секреция метаболитов Gene network (Synthesis strategy) Оставшиеся метаболиты Gene network (Synthesis strategy) Initial data Genes Parameters … Final data … Размножение (трофическая стратегия) Параметры Reproduction (trophic strategy) Общая схема проекта CUDA MPI GUI Java GUI Qt 3D ГЭК 2.0 ГЭК 3D OpenMP MPI 3D Пространственнораспределенный ГЭК Пространственнораспределенный ГЭК 1) Расчет стандартной итерации для каждой ячейки 2) Расчет перераспределения клеток и веществ - Проток Диффузия Активное перемещение клеток Цель работы Цель работы - создание графического интерфейса с элементами управления процессом моделирования, визуализации различных параметров в виде 3D объектов, графиков, гистограмм и графов для программного комплекса «Гаплоидный эволюционный конструктор»(3D версия). Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи: O - освоена технология OpenGL O - реализована визуализация в виде 3D моделей O - разработан и реализован графический интерфейс Этапы работы O Анализ данных, подлежащих визуализации O Изучение технологии OpenGL O Создание 3D модели на основе изученных материалов O Объединение GUI с ядром ГЭК O Создание дополнительных виджетов Архитектура системы управления и визуализации Общий вид приложения Трофические цепи - специфический субстрат - неспецифический субстрат - популяция Динамика роста популяций -Выбор ячейки -Возврат к исходному виду -QCustomPlot/Properties Виджет визуализации концентрации аллелей Генетический спектр популяции 3D Model Результаты O Разработан гибкий интерфейс для ГЭК 3D O Создана 3D модель для визуализации исследуемого объема и размерностей популяций в ячейках O Создан виджет, отображающий трофические связи в исследуемой модели O Создан виджет, визуализирующий динамику роста популяций и концентраций субстратов O Создан виджет, визуализирующий генетический спектр Спасибо за внимание!