有哪些开源工具可用于可视化分子振动?

计算科学 计算化学
2021-12-21 03:27:44

我想想象一个不是正常模式的分子振动。我想呈现运动的静态矢量表示,并且我希望矢量样式(大小、颜色等)具有一定的灵活性。我也有兴趣制作振动视频。

显示分子振动的一些好的资源是什么?

我更喜欢开源工具,但如果商业软件真的比其他软件更好,我会很乐意使用它。

4个回答

PymolVMD是否适合您的视频需求?(VMD 至少包括 Tk/Tcl 脚本功能。)为了使用 VMD,您需要一个类似于 PDB 的几何描述;这对于 Pymol 来说可能也足够了(但我没有使用 Pymol,所以也许其他人可以对此发表评论)。

我这样做的方式可能是:

  1. 将分子几何放入阿伏伽德罗
  2. 将视图设置为我想要的方式
  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向量(可能使用宏定义向量以使其更容易且视觉一致)

Avogadro 还可以使用 POVRay 和 ffmpeg 将 XYZ 格式的输入序列渲染到动画中,但这不是我尝试过的,因为我目前使用的是 Windows,而且 Avogadro 似乎没有选项来指定 povray 可执行文件的位置如果它不在你的路径中。

同样取决于您是否是 Python 爱好者,您也可以使用 Avogadro Python 控制台设置原子上的力,然后在 Avogadro 中使用力矢量显示,但这也不是我尝试过的。

不过,我不知道有任何非常方便的工具可以让您直接输入振动参数并对其进行可视化或动画化。

有一个新的 VMD 插件NMWiz可能会有所帮助。NMWiz 代表 Normal Mode Wizard,但它有助于可视化描述振动的任何矢量。NMWiz 可在最新版本的 VMD 1.9.1 中使用,现在正在进行 beta 测试。

NMWiz 的输入文件格式很简单,称为NMD一根坐标线和另一根矢量线就足够了。您可以按照自己的方式显示箭头、缩放、调整大小、着色。它还可以通过动态生成轨迹来生成动画(振动),您可以使用 VMD 制作高质量的电影。

我不知道该任务有任何现成的(“点击”)工具。但使用组合

  1. 一个简短的 Python 脚本
  2. 分子建模工具
  3. 嵌合体VMD

给定一些 Python 知识,你可以很快得到一个不错的结果。事实上,分子建模工具包提供了一个非常相似的脚本作为示例。查看 Examples/Visualization/vector_field_chimera.py 或 Examples/Visualization/vector_field_vmd.py。您需要用将振动数据输入脚本所需的任何方法来替换正常模式计算。