虛擬環(huán)境中DNA三維建模及其操縱可視化研究.pdf

1、本文研究了從原子力顯微鏡（AFM）掃描的DNA樣品表面形貌試驗數(shù)據(jù)中利用圖像處理技術提取幾何特征信息，然后在虛擬環(huán)境中構造DNA分子的三維幾何模型，基于重建模型進行虛擬操縱仿真及其可視化的研究，為DNA分子等納米對象的觀察和操縱提供了一個全新的人機交互接口。分析原子力顯微鏡掃描納米對象表面的過程，比較掃描的結果數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)，可以得知由于探針的大小和形狀在掃描過程中不能接觸到原子間的“溝槽”和陡峭凸起的底部區(qū)域，掃描的結果圖像處在樣品

2、表面之上。探針掃描產生誤差的過程與數(shù)學形態(tài)學中的“膨脹”操作類似，采用數(shù)學形態(tài)學的方法來分析和去除掃描過程中產生的誤差影響。論文最后還探討了DNA虛擬操縱可視化系統(tǒng)的目標、結構、實現(xiàn)原理和涉及的關鍵技術。基于MATLAB實現(xiàn)AFM掃描圖像中DNA幾何特征提?。辉谔摂M現(xiàn)實應用開發(fā)平臺上重構三維模型并進行操縱仿真及其可視化；基于網(wǎng)絡通訊實現(xiàn)PC機操縱系統(tǒng)和UNIX-VR沉浸可視化系統(tǒng)上虛擬操縱場景的同步，從而實現(xiàn)三維立體的視覺感知和作用力