哪些开源工具可用于可视化分子振动?


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我想想像一个不是正常模式的分子振动。我想展示运动的静态矢量表示,我想在矢量样式(大小,颜色等)上有一些灵活性。我也有兴趣制作振动视频。

显示分子振动有哪些好的资源?

我更喜欢开放源代码工具,但是如果它确实比替代软件更好,我将使用商业软件进行娱乐。


我相信vtk是开源的,在多功能性和用户友好性方面都非常出色。
曹淑豪

Answers:


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PYMOLVMD是为您的视频需要合适的工具?(VMD至少包括Tk / Tcl脚本功能。)为了使用VMD,您将需要对几何图形进行类似PDB的描述。这对于Pymol可能也足够了(但我还没有使用Pymol,所以也许其他人可以对此发表评论)。


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我这样做的方式可能是:

  1. 将分子几何放入Avogadro
  2. 完全按照我想要的方式设置视图
  3. 导出到POVRay,不渲染但保留输入文件
  4. 找出POVRay文件中的哪个原子
  5. 使用圆柱体和圆锥体添加矢量(可能使用宏定义矢量以使其更容易且视觉上保持一致)

Avogadro还可以使用POVRay和ffmpeg将XYZ格式的输入序列呈现给动画,但这不是我尝试过的事情,因为目前正在使用Windows,Avogadro似乎没有选择指定povray可执行文件的位置如果它不在您的路线中。

再次取决于您是否是Python狂热者,您也可以使用Avogadro Python控制台设置对原子的作用力,然后在Avogadro中使用作用力矢量显示,但是我也没有尝试过。

我还不知道有什么非常方便的工具可以让您直接输入振动参数并对其可视化或设置动画。


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有一个新的VMD插件NMWiz可能会有所帮助。NMWiz代表“正常模式向导”,但它将有助于可视化描述振动的任何矢量。NMWiz在最新版本的VMD 1.9.1中可用,该版本现在处于beta测试中。

NMWiz的输入文件格式很简单,称为NMD。一条线代表坐标,另一条线代表向量就足够了。您可以显示箭头,缩放比例,调整大小,以所需的方式为其着色。它还可以通过动态生成轨迹来生成动画(振动),并且可以使用VMD制作出高质量的电影。


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我不知道该任务有任何现成的(“点击”)工具。但是结合使用

  1. 简短的Python脚本
  2. 分子建模工具包
  3. 嵌合体VMD

有了一些Python知识,您很快就能得到不错的结果。实际上,分子模型工具包提供了一个非常相似的脚本作为示例。查看示例/可视化/vector_field_chimera.py或示例/可视化/vector_field_vmd.py。您需要用任何将振动数据输入脚本的方法来代替普通模式计算。


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您有没有看过Molekel?如果您只需要(非分数阶)振动叠加,Molekel应该可以满足您的需求。


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NWChem包含将xyz坐标列表转换为电影的脚本。NWChem是Apache许可下的OSS,因此您可以随意使用。

对于分子振动的可视化,我使用Molden,ECCE,Avogadro和Jmol。全部都是OSS(ECCE仅在最近)。您也许可以破解他们做您想要的事情。

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