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您可以使用哪些免费软件来创建 .gif 格式的分子旋转 3D Spacefill 模型？

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您可以使用哪些免费软件来创建 .gif 格式的分子旋转 3D Spacefill 模型？

我正在谈论的一个例子是这个动画维基百科。如果相关的话，我正在运行 32 位 12.10。请逐步描述如何使用您命名的软件创建这些 gif 文件，并附上图片（带有相应区域（在文本中提到的）的屏幕截图）。

美沙酮[维基百科

答案1

奎特莫尔

概述

奎特莫尔制作出我见过的最漂亮的分子可视化效果。该软件是 FLOSS，可从官方存储库获取。

描述

QuteMol 是一个开源 (GPL)、交互式、高质量的分子可视化系统。QuteMol 通过 OpenGL 着色器利用当前的 GPU 功能来提供一系列创新的视觉效果。QuteMol 可视化技术旨在提高清晰度，并更容易理解大分子或复杂蛋白质的 3D 形状和结构。

  • 实时环境光遮蔽

  • 深度感知轮廓增强

  • 球棍、空间填充和甘草可视化模式

  • 高分辨率抗锯齿快照，用于创建出版质量的渲染

  • 自动生成网页动画的旋转分子动画 gif

  • 大分子和蛋白质（>100k 个原子）的实时渲染

  • 标准 PDB 输入

  • 作为纳米复合材料建模和模拟程序 NanoEngineer-1 的插件支持（新！）

QuteMol 由 ISTI - CNR 视觉计算实验室的 Marco Tarini 和 Paolo Cignoni 开发。

截屏

在此处输入图片描述

安装

QuteMol 要在所有当前支持的 Ubuntu 版本中安装 QuteMol，请打开终端并输入：

sudo apt install qutemol

笔记：Ubuntu 版本似乎存在一些错误。一些次要的 UI 元素无法正常工作，渲染有时会产生变形的结构。最后一点似乎主要发生在处理小分子时。所有这些问题都可以通过在 WINE 或 PlayOnLinux 下运行 QuteMol 来解决。

我尝试从源代码构建 QuteMol，以查看问题是否仅限于存储库中的版本，但结果却是一项极其艰巨的任务，而且并没有起到什么作用。

用法

基本用法

QuteMol 非常易于使用。打开您选择的 PDB 文件，调整视图并点击导出按钮：

在此处输入图片描述

确保选择 GIF 格式：

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选择您喜欢的渲染模式。您可以通过调整动画的旋转时间和帧数来设置 FPS 计数：

在此处输入图片描述

渲染模式

全旋转模式：

在此处输入图片描述

檢查方式：

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六面模式：

在此处输入图片描述

美沙酮（如问题所示）：

在此处输入图片描述

（方向和着色器设置略有不同，但只需进行一些调整就可以使其看起来相同）

查找结构数据

PDB 数据库

QuteMol 需要标准.pdb文件作为其输入。这种格式最常用于蛋白质和其他大分子，但也可以用于小分子。您可以.pdb在蛋白质数据库。

同样，附带.pdb下载的小分子丰富结构库也很难找到，但你可以在以下其中一个上试试运气：

其他可能提供或不提供 PDB 文件的数据库这里。

为了让您开始，我上传了我用于美沙酮的 PDB 文件这里。这个可能在 WINE/PoL 版本上运行得更好。

获取 PDB 文件的其他方法

您还可以.pdb通过转换其他更常见的格式（例如 MDF.mol文件）来获取文件。您可以使用 来执行此操作babel，这是一个功能强大的命令行工具，可以在多种不同的化学结构格式之间进行转换。使用以下工具安装

sudo apt-get install babel

babel使用起来非常简单。只需指定文件输入和所需输出，然后让它发挥它的魔力：

babel methadone.mol methadone.pdb

或者如果你想要 babel 添加隐式氢：

babel -h methadone.mol methadone.pdb

您还可以通过定义 pH 值来改变质子化状态：

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

只需确保使用具有三维结构信息的文件，否则您的.pdb输出将毫无意义。

3D MOL/SDF 文件的良好来源包括普化化学和锌。下载文件时请确保选择 3D SDF 选项：

在此处输入图片描述 在此处输入图片描述

附加导出选项

GIF 非常适合用于网络发布，但由于其大小和其他问题，在用于演示时可能会很麻烦。针对此特定用例，我编写了一个 Nautilus 脚本，可快速将 GIF 文件转换为 MPEG4 视频：

#!/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

输出样例：https://www.youtube.com/watch?v=odLnUwj8r4g

安装说明可以在这里找到：如何安装 Nautilus 脚本？

聚脲

概述

QuteMol 是一款很棒的小程序，但在渲染模式和图像处理方面相当有限。对于化合物可视化的更高级处理，您可能需要查看聚脲。可以找到有关如何创建简单动画的教程这里。我本来想在这里写一个教程，但是我对 PyMOL 不够熟练。

最后，如果你想用 PyMOL 实现与 QuteMol 类似的图形保真度，你应该查看以下博客文章：

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

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

截屏

在此处输入图片描述

希望您觉得这篇渲染选项的简短概述有用。如果本文有任何错误，请随时修改。

答案2

我建议你看一下Ubuntu科学帮助您入门的软件包。

主存储库中已经有相当数量的程序化和可视化倾向的软件包。

举个例子，让我们看gdis一下化学部分Ubuntu科学页。

这个特定的软件是一个“支持OpenGL和POVRay渲染的分子显示程序。”

要安装gdis，请从终端运行以下命令（ctrl+alt+T）：

sudo apt-get install gdis

为了安装此软件包，还需要安装以下依赖项：

gdis-data
openbabel

安装完成后，从菜单中打开该程序。

就我而言，运行 Xfce，我会转到应用程序菜单 --> 教育 --> GDIS 数据建模器。或者，您也可以打开终端 (ctrl+alt+T) 并输入gdis。

打开应用程序后，转到文件-->打开。

  • 从那里，导航到/usr/share/gdis/models打开示例文件：

-- 对于此示例，打开文件/usr/share/gdis/models/arag.gin：

为了运行分子的旋转动画：

  • 选择工具栏上的录制图标：

  • 右键单击分子并拖动鼠标几秒钟
  • 返回菜单--选择工具-->可视化-->动画--现在，选择播放按钮重播对分子的操作：

有关 GDIS 的基本介绍，请查看其教程。

答案3

莫尔吉夫

您还可以使用莫尔吉夫。它是一个用于从 xyz 文件生成分子 Gif 动画的命令行工具。

molgif 咖啡因.xyz

咖啡因分子

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