Maya2CellVIEW: nástroj pro tvorbu rozsáhlých a komplexních molekulárních modelů

Bc. David Kouřil

Master's thesis

Maya2CellVIEW: Integrated Tool for Creating Large and Complex Molecular Scenes

Abstract:

Úkolem vědeckých ilustrátorů je komunikovat nejnovější poznatky. Existuje mnoho nástrojů, které jim v této práci pomáhají. Ilustrátoři často používají profesionální modelovací a animační 3D nástroje, které jsou primárně určeny pro použití v herním a filmovém průmyslu. Kvůli tomu nejsou tyto nástroje samy o sobě snadno použitelné pro tvorbu vědeckých prací. Vyřešit tento problém se v minulosti snažili ilustrátoři sami a byli schopni díky tomu vytvořit úžasné práce. Tato diplomová práce se zaměřuje na vizualizaci struktur a procesů v biologii, konkrétně na rozměry od nanometrů po mikrometry. V tomto rozměru často nepřináší realistické vykreslování mnoho užitku. Místo toho je často využíváno zjednodušeného vykreslování, které pomáhá jasněji komunikovat hlavní myšlenku bez zbytečné ztráty detailů a vědecké exaktnosti. Cílem této práce je posunout schopnosti ilustrátorů pracujících na velkých molekulárních modelech. Je toho docíleno spojením dvou programů—Maya a cellVIEW—čímž je zkombinován vykreslovací výkon programu cellVIEW a modelovacích a animačních nástrojů programu Maya. Výsledkem je zrychlení práce vědeckého ilustrátora pracujícího v této doméně.

Abstract:

Scientific illustrators communicate the cutting edge of research through their illustrations. There are numerous software tools that assist them with this job. Often they use professional modeling and animation 3D programs which are primarily used in games and movies industry. Because of that however these tools are not suitable for scientific illustration out of the box. There have been attempts to address this issue which brought tremendous results. This work focuses on visualization of structures and processes in biology, focusing mostly on the scales of nano- to micrometers. At this scale we often do not gain much by using hyper-realistic rendering style that the professional software aims for. Instead we want to employ more simplified style which helps to communicate the important story without losing much detail or scientific precision. The aim of this thesis is to push abilities of illustrators working on large scale molecular scenes. This is done by connecting two software packages—Maya and cellVIEW—combining the real-time rendering possibilities of cellVIEW and modeling and animation tools of Maya which results in more effective and efficient workflow.

Keywords

molecular visualization, illustration, Maya, Unity

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 1. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 8. 2. 2017
• Supervisor: doc. RNDr. Barbora Kozlíková, Ph.D.
• Reader: doc. RNDr. Petr Matula, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / field:
Informatics / Computer Graphics