生物信息学将是21世纪自然科学的核心领域之一,其研究重点主要体现在基因组学(Genomics)和蛋白学(Proteomics)两方面。蛋白质是生命活动的物质基础,蛋白质分子结构可视化的目的在于借助计算机图形学及相关技术,使得对微观结构的探测与分析过程达到可视化、精确化、可预测化。 为了能够更清晰地表达结构信息以使观察者更好地了解和分析蛋白质结构,我们提出将非真实感绘制的方法运用于蛋白质分子结构可视化中。我们所提出的蛋白质结构可视化方法区别于现有方法之处在于,能为观察者提供全新的观察模式和视觉效果,并且能提供更多的细节信息。针对常用的蛋白质结构图形表示,我们分别设计并实现了基于图像的球棍模型(VDW模型)绘制方法、带状模型和分子表面模型的轮廓边缘绘制方法以及彩色插图和基于笔划风格的插图绘制方法,并初步实现了蛋白质分子结构的非真实感可视化系统。实验结果表明,我们所提出的蛋白质分子结构非真实感可视化方法在中端硬件配置上可以实现实时绘制,所绘制出的蛋白质分子结构由于具有传统的技术插图风格且能够更清晰地表达结构细节,因此更符合专业研究者的观察认知习惯。