392170 CELLmicrocosmos 3.2 Cell Modelling (Pj) (SoSe 2010)

Abstract

Der CELLmicrocosmos CellEditor (Cm3) ist ein Programm, mit welchem auf einfache Weise eine abstrakte Zelle generiert werden kann, welche z.B. zur drei-dimensionalen Lokalisierung metabolischer Netzwerke genutzt werden kann. Dabei können mehrere Zellkomponenten-Modelle verwendet werden, die im VRML97-Format vorliegen (textbasiertes 3D Format) und über die Jahre erstellt wurden.

Und hier setzt unser neues Projekt an: Die abstrakten Zellmodelle sollen durch komplette und/oder fragmentarische Modelle ersetzt werden, welche von 3D mikroskopischen Datensätzen abgeleitet wurden. Dazu wird das in diesem Bereich weitgehend etablierte Softwarepaket amira verwendet werden, mit welcher Mikroskopie-Bilderstapel in 3D Modelle umgewandelt werden können. Die Arbeit mit amira erinnert an die mit Gimp oder Adobe Photoshop, sie ist also relativ einfach zu erlernen und wird in einem kleinen Workshop vermittelt werden.

Aber auch für programmiertechnisch Interessierte gibt es genug zu tun: Die bereits sehr durchdachte Navigation kann verbessert werden, die semi-automatische 3D-Platzierung der Zellkomponenten-Modelle kann um neue Algorithmen erweitert werden und die anschließende interaktive Re-Platzierung ist nur rudimentär implementiert.

Andere nach Absprache mögliche Themenfelder:

• Membranvisualisierung/-simulation
• Netzwerkvisualisierung in 3D
• Ausbau der Datenbankanbindung (MySQL)

Ablauf

Die genauen Inhalte werden sich nach dem Kenntnisstand der Teilnehmer richten. Der zeitliche Ablauf des Projektseminars wird in den ersten Sitzungen festgelegt werden.
Möglicher Ablauf:

• Recherche und Analyse zu bereits vorhandenen Ansätzen
• Präsentation der Ergebnisse (Referate)
• Konzeption des Projektes
• Programmieren in Gruppen
• Abschlußpräsentation

Programmiersprache

Als Programmiersprache kommt eine Kombination aus Java und Java3D zum Einsatz. Für die Modellierung mit amira wird keine Programmierung benötigt.

Formate

Die Zellkomponenten liegen im VRML97/WRL-Format vor. Zell-Editor-Dateien werden per XML verwaltet. Die Membranen liegen sowohl im PDB-Format als auch in einem projekt-eigenen XML-Format vor.

Vorbesprechung

Mittwoch, 21.04.2010, 14:00 Uhr c.t., Raum C5-151

Teilnahmevoraussetzungen, notwendige Vorkenntnisse

Die Teilnehmer werden in alle Arbeitsprozesse wie Entwurf, Konzeption, Realisierung, Kommentierung etc. involviert sein. Eigeninitiative und -organisation sind wichtige Eigenschaften, die jeder Teilnehmer mit- und einbringen sollte.

Zellbiologische oder stoffwechsel-bezogene Vorkenntnisse sind sehr hilfreich, aber nicht obligatorisch für die Teilnahme. Erste programmierpraktische Erfahrungen sind diesmal nicht unabdingbar. Vorraussetzung ist natürlich die Bereitschaft, sich in das jeweilige Themengebiet einzuarbeiten.

Literaturangaben

weitere Infos:

Externe Kommentarseite

http://www.CELLmicrocosmos.org