分子Web宇宙：面向化学、结构生物学和材料科学的Web化学分子图形与建模
化学物理
2025-09-05 v1 人机交互
摘要
分子可视化软件长期以来一直支持化学和结构科学的研究与教育，但受制于2D输入输出的消费设备存在两个主要挑战：它们难以传达3D本质，以及3D操作困难。扩展现实（XR，包括AR和VR）提供了以三维方式观察和与分子互动的新方法。本章节介绍了"MolecularWeb"生态系统（https://molecularweb.org），该生态系统为沉浸式可视化、建模和仿真提供了一套基于Web的工具，已在教育和科学传播中广泛使用，现正扩展至研究应用。我们介绍了moleculARweb，该平台通过手机、平板和计算机提供AR教育活动；MolecularWebXR，一个可从头盔和更简单设备访问的多用户WebXR平台，支持沉浸式教育、科学传播和科学讨论；以及PDB2AR，该平台允许用户为MolecularWebXR以及独立的AR/VR生成自定义内容。最后，我们介绍了HandMol的最新原型及即将发布的版本，该软件允许通过裸手支持的实时分子动力学、自然语言输入（通过语言模型）以及通过高端头盔或消费设备（如智能手机和笔记本电脑）访问，实现分子的并发多用户沉浸式可视化和建模。总体而言，这些工具展示了可访问的、交互式的Web分子科学的当前状态及其近期发展。
引用
@article{arxiv.2509.04056,
title = {The MolecularWeb Universe: Web-Based, Immersive, Multiuser Molecular Graphics And Modeling, for Education and Work in Chemistry, Structural Biology, and Materials Sciences},
author = {Luciano A. Abriata},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.04056},
year = {2025}
}
备注
37 pages, 7 figures