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您可以使用哪種免費軟體來建立 .gif 格式的旋轉 3D Spacefill 分子模型？

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您可以使用哪種免費軟體來建立 .gif 格式的旋轉 3D Spacefill 分子模型？

我正在談論的一個例子是這個動畫維基百科。如果相關的話，我正在運行 32 位元 12.10。請用圖片（突出顯示相應區域（在文本中提到的）的螢幕截圖）逐步描述我如何使用您指定的軟體建立這些 gif 檔案。

美沙酮[維基百科

答案1

酷特莫爾

概述

酷特莫爾產生了一些我見過的最美麗的分子視覺化效果。該軟體是 FLOSS，可從官方儲存庫取得。

描述

QuteMol 是一個開源 (GPL)、互動式、高品質的分子視覺化系統。 QuteMol 透過 OpenGL 著色器利用目前的 GPU 功能來提供一系列創新的視覺效果。 QuteMol 視覺化技術旨在提高清晰度並更容易理解大分子或複雜蛋白質的 3D 形狀和結構。

  • 即時環境光遮擋

  • 深度感知輪廓增強

  • 球棒、空間填充和甘草視覺化模式

  • 高解析度抗鋸齒快照，用於創建出版物品質的渲染

  • 自動產生網頁動畫的旋轉分子 GIF 動畫

  • 大分子和蛋白質（>100k 原子）的即時渲染

  • 標準PDB輸入

  • 支援作為 NanoEngineer-1 奈米複合材料建模和模擬程式的插件（新！）

QuteMol 由 ISTI - CNR 視覺計算實驗室的 Marco Tarini 和 Paolo Cignoni 開發。

螢幕截圖

在此輸入影像描述

安裝

QuteMol 若要在所有目前支援的 Ubuntu 版本中安裝 QuteMol，請開啟終端機並輸入：

sudo apt install qutemol

筆記：Ubuntu 版本似乎存在許多錯誤。一些次要的 UI 元素無法正常運作，渲染有時會產生變形的結構。最後一點似乎主要發生在處理小分子時。所有這些問題都可以透過在 WINE 或 PlayOnLinux 下執行 QuteMol 來解決。

我嘗試從原始程式碼建立 QuteMol，以查看問題是否僅限於儲存庫中的版本，但事實證明這是一項極其艱鉅的任務，而且效果不佳。

用法

基本用法

QuteMol 非常容易使用。開啟您選擇的 PDB 文件，調整視圖並點擊匯出按鈕：

在此輸入影像描述

確保選擇 GIF 格式：

在此輸入影像描述

選擇您選擇的渲染模式。您可以透過調整動畫的旋轉時間和幀數來設定FPS計數：

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渲染模式

全旋轉模式：

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檢驗方式：

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六面模式：

在此輸入影像描述

美沙酮（如問題所述）：

在此輸入影像描述

（方向和著色器設置略有不同，但可以通過在這裡和那裡進行一些調整來使其看起來相同）

尋找結構數據

PDB資料庫

QuteMol 需要標準.pdb文件作為其輸入。這種格式最常用於蛋白質和其他大分子，但也可用於小分子。您可以.pdb在以下位置找到大量的大分子檔案：蛋白質資料庫。

同樣豐富的小分子結構庫.pdb也很難找到，但您可以嘗試其中的一個：

可以找到可能提供或不提供 PDB 檔案的其他資料庫這裡。

為了讓您開始，我上傳了用於美沙酮的 PDB 文件這裡。這個可能在 WINE/PoL 版本上工作得更好。

取得 PDB 檔案的其他方法

您也可以.pdb從其他更普遍的格式（例如 MDF.mol檔案）轉換檔案來取得檔案。您可以使用 來實現這一點babel，這是一個功能強大的命令列工具，可以在多種不同的化學結構格式之間進行轉換。安裝它

sudo apt-get install babel

babel使用起來非常簡單。只需指定檔案輸入和所需的輸出，然後讓它發揮其魔力：

babel methadone.mol methadone.pdb

或者如果你想讓 babel 添加隱式氫：

babel -h methadone.mol methadone.pdb

您也可以透過定義 pH 值來改變質子化狀態：

babel -h -p 6 methadone.mol methadone.pdb

只需確保使用具有三維結構資訊的文件，否則您的.pdb輸出將是無意義的。

3D MOL/SDF 檔案的良好來源是公共化學和鋅。下載檔案時請確保選擇 3D SDF 選項：

在此輸入影像描述 在此輸入影像描述

附加導出選項

GIF 非常適合網路發布，但由於其大小和其他問題，在簡報中使用時可能會很麻煩。對於這個特定的用例，我編寫了一個 Nautilus 腳本，可以快速將 GIF 檔案轉換為 MPEG4 影片：

#!/bin/bash

# NAME          gif2mp4 0.1
# AUTHOR        Glutanimate (c) 2013 (https://askubuntu.com/users/81372/glutanimate)
# LICENSE       GNU GPL v3 (http://www.gnu.org/licenses/gpl.html)
# DESCRIPTION   Converts GIF files of a specific framerate to MP4 video files.
# DEPENDENCIES  zenity,imagemagick,avconv

TMPDIR=$(mktemp -d)
FPS=$(zenity --width 200 --height 100 --entry --title "gif2mp4" --text="Please enter the frame rate.")
VIDDIR=$(dirname $1)

if [ -z "$FPS" ]
  then
      exit
fi

notify-send -i video-x-generic.png "gif2mp4" "Converting $(basename "$1") ..."

convert $1 $TMPDIR/frame%02d.png
avconv -r $FPS -i $TMPDIR/frame%02d.png -qscale 4 "$VIDDIR/$(basename "$1" .gif).mp4"

notify-send -i video-x-generic.png "gif2mp4" "$(basename "$1") converted"

rm -rf $TMPDIR

輸出樣本：https://www.youtube.com/watch?v=odLnUwj8r4g

安裝說明可以在這裡找到：如何安裝 Nautilus 腳本？

皮莫爾

概述

QuteMol 是一個很棒的小程序，但在渲染模式和圖像處理方面受到很大限制。對於複合視覺化的更高級處理，您可能需要查看皮莫爾。可以找到如何創建簡單動畫的教程這裡。我本來想在這裡寫一個教程，但我對 PyMOL 不夠熟練，無法這樣做。

不過最後一件事。如果您想使用 PyMOL 實現與 QuteMol 類似的圖形保真度，您應該查看以下部落格文章：

http://cupnet.net/ambient-occlusion-pymol/

http://lightnir.blogspot.de/2008/09/cute-molecules.html

螢幕截圖

在此輸入影像描述

我希望您發現這個渲染選項的小概述很有用。如果這篇文章有任何錯誤，請隨時編輯。

答案2

我建議看看Ubuntu科學幫助您入門的軟體包。

主儲存庫中已經提供了相當多的程式設計以及視覺化軟體包。

作為一個例子，讓我們看一下gdis，在化學部分關於Ubuntu科學頁。

這個特定的軟體是“一個支援OpenGL和POVRay渲染的分子顯示程式。”

若要安裝gdis，請從終端機執行下列命令 (ctrl+alt+T)：

sudo apt-get install gdis

為了安裝此軟體包，還需要安裝以下相依性：

gdis-data
openbabel

安裝後，從選單中開啟該程式。

就我而言，在運行 Xfce 時，我會轉到“應用程式選單”-->“教育”-->“GDIS 資料建模器”。或者，您也可以開啟終端機（ctrl+alt+T）並輸入gdis。

打開應用程式後，轉到檔案 --> 開啟。

  • 從那裡，導航到/usr/share/gdis/models打開範例文件：

-- 對於本例，開啟檔案/usr/share/gdis/models/arag.gin：

為了運行分子的旋轉動畫：

  • 選擇工具列上的錄製圖示：

  • 右鍵單擊該分子並拖曳滑鼠幾秒鐘
  • 返回選單 -- 選擇工具 --> 視覺化 --> 動畫 -- 現在，選擇「播放」按鈕來重播您對分子的操作：

有關 GDIS 的基本瀏覽，請查看他們的教學。

答案3

莫爾吉夫

您也可以使用摩爾吉夫。它是一個命令列工具，用於從 xyz 檔案生成分子的 Gif 動畫。

molgif 咖啡因.xyz

咖啡因分子

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