ChemVA: Interactive visual analysis of chemical compound similarity in virtual screening

In the modern drug discovery process, medicinal chemists deal with the complexity of analysis of large ensembles of candidate molecules. Computational tools, such as dimensionality reduction (DR) and classification, are commonly used to efficiently process the multidimensional space of features. These underlying calculations often hinder interpretability of results and prevent experts from assessing the impact of individual molecular features on the resulting representations. To provide a solution for scrutinizing such complex data, we introduce ChemVA, an interactive application for the visual exploration of large molecular ensembles and their features. Our tool consists of multiple coordinated views: Hexagonal view, Detail view, 3D view, Table view, and a newly proposed Difference view designed for the comparison of DR projections. These views display DR projections combined with biological activity, selected molecular features, and confidence scores for each of these projections. This conjunction of views allows the user to drill down through the dataset and to efficiently select candidate compounds. Our approach was evaluated on two case studies of finding structurally similar ligands with similar binding affinity to a target protein, as well as on an external qualitative evaluation. The results suggest that our system allows effective visual inspection and comparison of different high-dimensional molecular representations. Furthermore, ChemVA assists in the identification of candidate compounds while providing information on the certainty behind different molecular representations.Fil: Sabando, María Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; ArgentinaFil: Ulbrich, Pavol. Masaryk University. Faculty of Sciences; República ChecaFil: Selzer, Matias Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Laboratorio de Ciencias de la Imágenes; ArgentinaFil: Byska, Jan. Masaryk University. Faculty of Sciences; República ChecaFil: Mican, Jan. Masaryk University. Faculty of Sciences; República ChecaFil: Ponzoni, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; ArgentinaFil: Soto, Axel Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; ArgentinaFil: Ganuza, María Luján. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Laboratorio de Ciencias de la Imágenes; ArgentinaFil: Kozlikova, Barbora. Masaryk University. Faculty of Sciences; República Chec

Analysis of translation gains in virtual reality: The limits of space manipulation

Physically walking in Virtual Reality (VR) creates a truly compelling user experience. Many navigation techniques for VR have been presented in the literature. The room-scale technique allows a natural and intuitive navigation through physically walking in the virtual environment, but it is limited to the available physical space. The dimensions of the virtual space can be extended by applying translation gains, i.e., a mapping of physical movements to virtual ones. Previous works have studied the threshold at which users detect the spatial manipulation. However, little is known about the user experience and usability beyond this threshold. This paper presents a user study with 110 participants that explores the effect of using translation gains beyond the detection threshold on cybersickness and presence. The objective of this paper is to assess whether translations gains higher than the ones used in redirection techniques can be used for walking in a bigger virtual environment than the tracking area without influencing user comfort and experience. Results showed no difference in presence scores and minimal cybersickness symptoms when using no gain and a 1.5 × gain, but started to be of concern with a 2 × gain. This contribution supports the use of translation gains and the development of novel applications that allow the exploration of bigger virtual environments, thus improving presence and user experience.Fil: Selzer, Matias Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingenieria de la Computacion. Laboratorio de Investigación y Desarrollo en Visualización yComputación Gráfica; ArgentinaFil: Larrea, Martin Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingenieria de la Computacion. Laboratorio de Investigación y Desarrollo en Visualización yComputación Gráfica; ArgentinaFil: Castro, Silvia Mabel. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingenieria de la Computacion. Laboratorio de Investigación y Desarrollo en Visualización yComputación Gráfica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; Argentin

High Visual-Quality Scenes in Low-Cost Virtual Reality with Collisions and Irregular Surfaces

Mobile phones offer an excellent low-cost alternative for Virtual Reality. However, the hardware constraints of these devices restrict the displayable visual complexity of graphics.Image-Based Rendering techniques arise as an alternative to solve this problem, but usually, the support of collisions and irregular surfaces (i.e. any surface that is not flat or even) represents a challenge. In this work, we present a technique suitable for both virtual and real-world environments that handle collisions and irregular surfaces for an Image-Based Rendering technique in low-cost virtual reality. We also conducted a user evaluation for finding the distance between images that presents a realistic and natural experience by maximizing the perceived virtual presence and minimizing the cybersickness effects. The results prove the benefits of our technique for both virtual and real-world environments.Fil: Selzer, Matias Nicolas. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación; ArgentinaFil: Ganuza, María Luján. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; ArgentinaFil: Castro, Silvia Mabel. Comisin de Investigaciones Cientficas de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; Argentin

Simulation of High-Visual Quality Scenes in Low-Cost Virtual Reality

With the increasing popularity of virtual reality, many video games and virtual experiences with high-visual quality have been developed recently. Virtual reality with a high-quality representationof scenes is still an experience linked to high-cost devices. There are currently low-cost virtual reality solutions by using mobile devices, but in those cases, the visual quality of the presented virtualenvironments must be simplified for running on mobile devices with limited hardware characteristics. In this work, we present a novel Image-Based Rendering technique for low-cost virtual reality. We haveconducted a performance evaluation of three mobile devices with different hardware characteristics. Results show that our technique represents high-visual quality virtual environments with considerablybetter performance compared to traditional rendering solutions.Fil: Selzer, Matias Nicolas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; ArgentinaFil: Ganuza, María Luján. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; ArgentinaFil: Urribarri, Dana Karina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; ArgentinaFil: Larrea, Martin Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; ArgentinaFil: Castro, Silvia Mabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Computación. Instituto de Ciencias e Ingeniería de la Computación; ArgentinaCongreso Argentino de Ciencias de la ComputaciónArgentinaUniversidad Nacional de La Matanza. Departamento de Ingeniería e Investigaciones Tecnológica