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分子表面对分子建模和蛋白质分子特性的研究有着重要作用。国外对分子表面计算和可视化的研究已经持续了30多年，然而目前国内还少有这方面的工作。自主研发的三维可视化软件GridMol在分子建模、三维结构显示方面已经有了良好的基础，分子表面绘制是其在分析蛋白质活跃基团和表面电荷分布的功能需求。
本文研究了简化分子表面(Reduced Surface)算法，并实现了分子表面的可视化。首先，采用数学语言定义了分子范德华表面(VdW Surface)、溶剂可及表面(Solvent Accessible Surface)和溶剂排除表面(Solvent Excluded Surface)。其次，借助于探球滚动的模型，详细阐述了分子简化表面算法，包括采用晶格划分寻找邻居原子、递归处理简化边来构造闭合的简化表面、通过简化表面继续构造溶剂可及表面和溶剂排除表面，并给出了算法的数据结构和程序实现。然后，在考虑GridMol本身实现的基础上，采用Java3D可视化技术实现了分子表面绘制功能。同时提出了一个自动构建功能菜单的程序框架GroundWork，为了进行分子文件格式转换，还实现了一个基于解析规则的文件格式转换器。
本文的算法实现和分子表面绘制程序具备两个优点：一方面，采用了面向对象编程，引入了多种设计模式，使得程序具备良好的扩展性和可维护性；另一方面，利用Java语言的特性，既可作为跨平台的本地应用，也可作为网络应用。