演題MOLDA for Java - Java言語とVRMLによるプラットフォームに依存しない分子モデリング・分子グラフィックスプログラムの開発
発表者
(所属)
○ 吉田 弘、松浦博厚(広島大理)
連絡先〒739-8526 東広島市鏡山1-3-1 広島大学理学部化学科 Tel 0824-24-7111
キーワード分子モデリング,分子グラフィックス,Java,VRML
開発意図
適用分野
期待効果
特徴など
プラットフォームに依存しないで分子モデリングを可能とするシステムで,MOPACおよびGAUSSIAN94の入出力データの処理が可能。また,作成された分子構造をVRML形式のデータに変換することにより,WWWのブラウザを用いたインターネット上での分子グラフィックスが可能となる。
環境 適応機種名機種に依存しない
OS 名OSに依存しない
ソース言語Java
周辺機器
流通形態
○独自に配布する
具体的方法
http://cssj.chem.sci.hiroshima-u.ac.jp/molda/の URLからフリーにダウンロードできるようにする

1. はじめに

1995年にJava言語が登場して以来,プログラミングパラダイムが大きく変貌しつつある。Java言語はオブジェクト指向プログラミング言語でありソフトウェアのコンポーネント化が容易であると同時に,Java Virtual Machineを用いることによりプラットフォームに依存しないで動作するプログラムを作成することが可能である。また,三次元グラフィックスについてもプラットフォームに依存しないVirtual Reality Modeling Language (VRML)が,1995年以降,急速に発展してきている。 そこで本研究では,Windows, MacOS, UNIXなどのプラットフォームに依存しない分子モデリング・分子グラフィックスプログラムを開発することを目的として,先に報告した分子構造データ作成プログラムMOLDA for Windows [1]の機能の一部をJava言語に移植したMOLDA for Javaを開発した。

2.プログラムの概要

2.1 分子構造データ作成機能

MOLDA for Javaで取り扱い可能なデータ形式は,MODRAST/MOLDA形式 [2],XMol形式 [3],Protein Data Bank (PDB)形式である。分子構造データの作成機能としては,アルカンの自動作成や置換基の接続,原子や結合の消去,原子種の変換や内部回転などがあり,マウスを用いた操作が可能である。その他,分子の座標値,結合長,結合角ならびに二面体角なども容易に知ることができる。図1ならびに図2にMOLDA for Javaによるヘキサンの作成と内部回転の様子を示す。

図1 MOLDAによるヘキサンの生成 図2 ヘキサンの内部回転

2.2 分子科学計算プログラムとのインターフェース機能

MOLDA for Javaは,半経験的分子軌道計算プログラムMOPACと非経験的分子軌道計算プログラムGAUSSIAN94の入力データを作成すると同時に,出力結果をMOLDAのデータとして取り込むことができる。
図3 18-Crown-6の球棒模型図

2.3 VRMLによる分子グラフィックス機能

MOLDA for Javaで作成された分子の三次元座標値はVRML1.0ならびにVRML2.0の形式に変換することが可能である。 表示可能な分子模型図には,Stick模型,球棒模型,空間充填型模型がある。 また,これらの分子模型図では,マウスを用いることにより視点を移動させることが可能である。 さらに,作成されたVRMLファイルに命令を追加すれば,アニメーション等を実行することができる。IRIX6.2上のWebSpaceで描画した18-Crown-6の球棒模型図を図3に示す。

3. おわりに

MOLDA for Javaにより,OSの種類に依存しない分子モデリング・分子グラフィックスの実現が可能となった。このことは単に,既存のOS上での動作が可能であるのみならず,Java Virtual Machineが搭載された将来のプラットフォーム上での動作も保証されるものである。

4. 文献

[1] H.Yoshida and H.Matsuura, J.Chem.Software,3(4),147(1997).
[2]「実践パソコン・分子科学計算」,サイエンスハウス(1992).
[3] Minnesota Supercomputer Center, Inc., XMol (Version 1.5) User Guide.