¿Qué es WebGL?
Hoy en día, WebGL es una tecnología de tendencia, ya que permite a los desarrolladores crear juegos y gráficos interactivos en 3D complejos utilizando navegadores modernos como cliente, sin la necesidad de instalar complementos, extensiones o software adicionales. WebGL permite que el navegador funcione directamente con la GPU (unidad de procesamiento de gráficos).
Existen varios marcos de JavaScript que tienen como objetivo facilitar el desarrollo y la producción de aplicaciones WebGL 3D; se clasifican como motores gráficos, motores de juegos y bibliotecas gráficas. También existen marcos basados en WebGL creados para Realidad Virtual (VR) y Realidad Mixta (MR).
WebGL para aplicaciones científicas y médicas
Es una tecnología en progreso y ahora se utiliza para crear juegos 3D basados en la web, exhibiciones 3D interactivas y simulaciones. También se usa en medicina y hemos cubierto el uso de WebGL en aplicaciones médicas como aplicaciones DICOM basadas en web como Med3Web y aplicaciones de anatomía.
Beneficios de WebGL
- Se ejecuta directamente desde el navegador web.
- Compatible con navegadores web modernos
- Funciona de inmediato, no requiere complementos, extensiones de navegador ni software adicional
- Rendimiento fluido
- Integrable con páginas web
- Permite crear aplicaciones con colaboración remota
La tecnología WebGL se ha utilizado para potenciar la representación de varias moléculas 3D, proteínas y ADN/ARN. En este artículo, cubriremos los proyectos de código abierto dirigidos a investigadores y desarrolladores.
Software de modelado molecular y de proteínas 3D basado en web y de código abierto
1- LiteMol: macromolecular 3D
LiteMol
LiteMol es un renderizador macromolecular 3D, está creado como una aplicación web y basada en navegador, viene con un conjunto de herramientas de código abierto para crear bibliotecas y aplicaciones de alta resistencia como transmisión de datos moleculares 3D y transmisión de datos volumétricos 3D.
Reflejos
- Funciona sin problemas con los navegadores modernos: Google Chrome, Mozilla Firefox y Safari.
- API sencilla
- Arquitectura modular que admite el desarrollo de complementos.
Características
- Visualizaciones estándar: dibujos animados, superficie, pelotas y palos, etc.
- Ensamblajes y relaciones de pareja de simetría.
- Mapas de densidad electrónica y CryoEM.
- Integración con PDBe API: vea y explore datos de validación y anotación.
- Integración con Coordinate Server: descargue solo las partes de las estructuras que le interesen.
- Soporte para el formato BinaryCIF que reduce varias veces la cantidad de datos que deben enviarse al cliente.
Recursos: GitHub
2- ChemDoodle
ChemDoodle
El ChemDoodle La biblioteca de componentes web es un conjunto de herramientas HTML5 gratuito y de código abierto para crear aplicaciones científicas WebGL. ¡También hay disponibles componentes 2D, que incluyen estructuras químicas, dibujantes, espectros, tablas periódicas, reacciones y más!
La biblioteca ChemDoodle Web Components es un conjunto de herramientas HTML5 gratuito y de código abierto para crear aplicaciones científicas WebGL. Crea gráficos fijos e interactivos en 2D y 3D con facilidad. Está probado en los principales navegadores web como Google Chrome, Mozilla Firefox, Apple Safari, Microsoft IE/Edge y Opera.
ChemDoodle viene con un potente editor 3D, optimizado para dispositivos móviles y de escritorio, una aplicación de dibujo químico y código liberado por GPL probado en batalla.
3- Visor NGL: Visor WebGL para visualización molecular
NGL ViewerNGL Viewer es una aplicación web para visualización molecular. WebGL se emplea para mostrar moléculas como proteínas y ADN/ARN con una variedad de representaciones. Src
ngl es una biblioteca de visualización molecular WebGL de código abierto, creada para visualizar proteínas y estructuras de ADN/ARN. Proporcionó un script integrable para facilitar la integración de gráficos en cualquier página web basada en HTML5.
Ngl combina muchos gráficos y bibliotecas para facilitar a los desarrolladores la creación de gráficos moleculares 3D interactivos. Utiliza Three.js, el marco JavaScript WebGL para gráficos 2D/3D avanzados, entre varias otras bibliotecas como analizadores, marcos de prueba y bibliotecas de manipulación DOM virtual. .
Características:
- Modela y renderiza estructuras moleculares (mmCIF, PDB, PQR, GRO, SDF, MOL2, MMTF)
- Modelados y renderizados Volúmenes de densidad (MRC/MAP/CCP4, DX/DXBIN, CUBE, BRIX/DSN6, XPLOR/CNS)
- Herramientas interactivas con el ratón, el teclado.
- Coordinar trayectorias (DCD & PSF, NCTRAJ & PRMTOP, TRR/XTC & TOP, acceso remoto vía MDSrv)
4- GL Mol
GLmol
GLmol es un proyecto de visor WebGL de código abierto que permite a los desarrolladores e investigadores generar gráficos moleculares 3D interactivos e incrustarlos en cualquier página web con facilidad. Está basado en WebGL y JavaScript. GLmol muestra el ensamblaje biológico, muestra la celda unitaria, muestra el empaquetamiento de cristales y proporciona cálculo y visualización de superficies. Se lanza bajo una licencia dual de LGPL3 y licencia MIT.
5- Mota
Partícula
Partícula es un renderizador de moléculas 3D de código abierto cuyo objetivo es producir atractivas figuras en 3D.
Características
- Oclusión ambiental: la oclusión ambiental proporciona mucha más información sobre la estructura de las moléculas que la simple iluminación directa.
- Átomos y enlaces con píxeles perfectos: Speck representa átomos y enlaces no con polígonos, sino con impostores
- Contornos con reconocimiento de profundidad: representa contornos de átomos con reconocimiento de profundidad.
- Profundidad de campo
- Mezclar y combinar opciones de renderizado
6- HTMD: Entorno de programación para el descubrimiento molecular
HTMLD
HTMLD es un entorno programable de código abierto basado en Python cuyo objetivo es preparar, manejar, simular, visualizar y analizar sistemas moleculares. HTMD significa (Dinámica Molecular de Alto Rendimiento). Proporciona una manipulación sencilla de moléculas en pocas líneas con el apoyo de un potente lenguaje de selección de átomos y visualización integrada con WebGL y VMD, y viene con construcción de sistema automatizada. HTMD viene con una guía completa para desarrolladores sobre cómo usarlo y programarlo.
Reflejos:
- Funciona con estructura compleja.
- Soporte WebGL
- API sencilla
- Fácil de aprender
- Conjunto de herramientas de interacción
7- Miew – Visor Molecular 3D de EPAM (Med3Web)
Visor de vistas
miau es un visor molecular 3D de código abierto creado para la visualización y manipulación avanzadas de estructuras moleculares. Es creado y mantenido por la misma empresa (EPAM Systems, Inc) que creó Med3Web, un visor DICOM interactivo de código abierto 2D/3D. Puede funcionar como un proyecto independiente o usarse como una parte integrada de una aplicación.
Reflejos
- Funciona sin problemas con Google Chrome, Mozilla Firefox
- Múltiples modos de visualización
- Visor interactivo

8- iView: Visualizador WebGL interactivo para el complejo proteína-ligando
Yo veo
Yo veo es un visor y visualizador WebGL de código abierto para complejos proteína-ligando. Viene con varias herramientas de visualización y opciones de visualización para mostrar moléculas de proteínas complejas en 3D. Está construido sobre GLmol: un visor molecular 3D basado en WebGL y Javascript, utiliza Biblioteca Three.JS 3D WebGL y bibliotecas específicas para analizar y procesar datos de moléculas.
Reflejos:
- cargar archivos PDB
- Exportar a PNG
- Soporte de atajos
- Múltiples vistas y opciones de visualización
9- NGLVer
NGLVer es un widget interactivo de IPython/Jupyter que utiliza NGLViewer para mostrar moléculas 3D dentro de Jupyter.
10- MOLVWR
MolVWR
MolVWR es una biblioteca de visor de moléculas 3D basada en Babylon.js: un motor JavaScript WebGL. Proporciona un diseño potente para mostrar y renderizar moléculas 3D complejas dentro del navegador. Tiene herramientas de visualización básicas y admite la exportación de imágenes. Los desarrolladores de JavaScript pueden ampliarlo fácilmente o integrarlo en aplicaciones o proyectos existentes.
11- MolView: editor de moléculas 3D basado en web
MolView
MolView es un editor de moléculas 3D en línea basado en web que funciona con WebGL. Proporciona un editor y visor de estructuras moleculares 2D/3D, y un editor avanzado con funciones ricas configuradas para dibujar y construir una estructura molecular desde el navegador. Admite dispositivos táctiles como tabletas Android y iPad.
En una nota técnica, MolView utiliza diferentes motores y bibliotecas y permite al usuario seleccionar uno de ellos para renderizar y visualizar.
Reflejos
- Potente editor
- Exportación de código integrado
- Exportar imagen fija
- Exportar imagen 3D
- Exportar archivo Mol
- Múltiples motores y marcos.
12-Pymol2GlMol
Pymol2GlMol es un script para exportar la escena de la molécula 3D de PyMOL a GLMol para trabajar en el navegador con soporte WebGL. PyMOL es un sistema de visualización molecular de código abierto creado por Warren Lyford DeLano. Es una aplicación de escritorio escrita en Python y funciona en Windows, Mac OSX y Linux (Ubuntu, Debian, Fedora, LinuxMint). Proporciona visualización basada en código para moléculas.
13- Visor de proteínas WebGL Visor de proteínas (PV)
fotovoltaico es un visor de moléculas de proteínas de código abierto que utiliza WebGL para representar estructuras complejas de proteínas en 3D dentro del navegador sin la necesidad de instalar extensiones o complementos adicionales. Visor de proteínas está basado en BioJS.
El proyecto no se ha actualizado durante años y ya no se mantiene, pero el código se publica como un proyecto de código abierto.
14- BioJS
BioJS es un marco que está formado por un conjunto de cientos de otras bibliotecas de JavaScript que brinda a los desarrolladores herramientas utilizables para crear aplicaciones de bioinformática.
15- MDsrv: Servidor de trayectoria MD
MDsrv
MDsrv es una herramienta web de código abierto desarrollada para mejorar la investigación colaborativa al proporcionar a los no expertos un acceso fácil y rápido en línea a simulaciones de dinámica molecular (MD). Utiliza WebGL para representar los gráficos interactivos 3D en el navegador. Se publica bajo licencia del MIT. MDsrv incluye API RESTful, lo que lo convierte en la opción preferida para trabajar con datos remotos.
Reflejos
- Visualización directa y significativa de datos de simulación sin procesar mediante el manejo automático de condiciones de contorno periódicas, centrado y superposición.
- Un procesamiento adicional de la trayectoria MD sobre la marcha (por ejemplo, filtrando fotogramas y/o átomos) permite generar sesiones personalizadas que se pueden compartir fácilmente.
- Se pueden agregar funciones específicas escritas por uno mismo, como “mostrar/ocultar ligando”, a sesiones personalizadas.
- MDsrv puede mostrar grandes estructuras moleculares, densidades y trayectorias MD animadas para permitir la exploración interactiva y el análisis visual colaborativo dentro de una red local o a través de Internet.
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