[发明专利]一种基于虚拟现实技术的交互式分子模拟系统

权利要求书

1.一种基于虚拟现实技术的交互式分子模拟系统，其特征在于：包括分子仿真模拟器、虚拟现实系统和网络服务器，虚拟现实系统通过网络服务器与分子仿真模拟器进行实时交互，用户经虚拟现实系统通过网络服务器将指令发送到分子仿真模拟器中，分子仿真模拟器进行底层分子动力学计算并将计算结果通过网络服务器实时的传输到前端虚拟现实系统，虚拟现实系统对接收到计算结果进行实时可视化，虚拟现实系统和分子仿真模拟器进行实时交互响应；所述虚拟现实系统包括相互配合VR客户端和虚拟现实软件，VR客户端的数量不少于1个；

所述虚拟现实软件包括MENU、ROTATE、MOVE、SCALE、SELECT和MORE六个模块；所述MENU模块包括System、Visualization、Elements、Molecule和Others模块，System模块可以控制虚拟环境中的温度、压力和施加力的大小，Visualization模块可以对分子的可视化模式进行选择调整，Elements模块包括Add/delete atoms选项，该选项通过添加/删除原子来修改分子的结构，Molecule模块可以控制显示所有原子或者隐藏原子只显示原子之间的成键，Others模块可以对材料进行修改并进行可视化选择，Others模块包括的Contrail选项可以对所有原子的运动轨迹进行可视化；ROTATE模块可以对虚拟空间中的分子结构进行旋转，MOVE模块可以对虚拟空间中的分子结构进行移动，SCALE模块可以对虚拟空间中的分子结构进行缩放，SELECT模块可以选择一个特定的原子或一组原子施加相互作用力，MORE模块可以在虚拟现实系统中对仿真模拟器中两个相邻可视化运动所代表的时间步长数进行设置；

其中，所述Visualization模块允许用户选择显示模式为VDW模型或CPK模型，定量可视化可以在x，y和z方向上复制晶胞。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的交互式分子模拟系统，其特征在于：所述VR客户端选用头戴式VR设备，所述头戴式VR设备包括头戴式显示器、手持控制器和定位系统，所述定位系统可以同时追踪头戴式VR设备和手持控制器的空间位置。

3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实技术的交互式分子模拟系统，其特征在于：所述定位系统通过激光传感器进行定位，所述定位系统的定位误差小于1cm。

4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的交互式分子模拟系统，其特征在于：所述Visualization模块允许用户通过二级结构，三级结构和四级结构可视化的方式来展示生物分子抽象分子结构。

5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的交互式分子模拟系统，其特征在于：所述虚拟现实软件还包括RECORD模块，RECORD模块对分子结构的完整相互作用过程进行记录并生成运动轨迹，生成的运动轨迹通过网络服务器加载到VR客户端中。