venus2gro: VENUS96 轨迹 → 多帧 gro 文件

mizu-bai

venus2gro: VENUS96 轨迹 → 多帧 gro 文件

mizu-bai

2023-11-09

一、简介

笔者课题组一直用 VENUS96 跑 QCT，之前都是直接改 VENUS96 的源码把坐标打印出来保存成多帧的 xyz 文件，改那个 FORTRAN77 代码挺折寿的。最近笔者出于一些目的需要把 VENUS96 跑的轨迹扔给 GROMACS 续跑，以及方便可视化与分析，写了这个 venus2gro 的脚本。代码已在 GitHub 以 BSD-2-Clause 协议开源，仓库地址 https://github.com/CQPES/venus2gro，欢迎 star, fork, issue, pr。

二、使用方法

先确保装好了 Python 与 numpy，其中 Python 版本至少要 3.7 及以上，推荐 3.9。先看一下 help 文档：

1. $ python3 venus2gro.py -h
   
2. usage: venus2gro.py [-h] -v VENUS -g GRO [-o OUTPUT] [-r REORDER] [--no-split]
   
3. 
   
4. Convert trajectory in VENUS96 output to gro format with coordinates and velocities included.
   
5. 
   
6. optional arguments:
   
7.   -h, --help            show this help message and exit
   
8.   -v VENUS, --venus VENUS
   
9.                         VENUS96 output file
   
10.   -g GRO, --gro GRO     Template gro file (optional)
    
11.   -o OUTPUT, --output OUTPUT
    
12.                         Output gro file (optional, defaults to traj_idx.gro)
    
13.   -r REORDER, --reorder REORDER
    
14.                         Reorder map (optional)
    
15.   --no-split            If specified, write all trajectories in one file. (optional)

复制代码

1. 选项 -v 或 --venus 指定 VENUS96 的输出文件；

2. 选项 -g 或 --gro 选择拿来当模板的 gro 文件，因为 VENUS96 输出里只有坐标和动量，所以需要从这里读残基和原子的相关信息；

3. 选项 -o 或 --output 指定输出文件的名字，不指定默认为 traj.out，如果有多条轨线，会输出为 traj_0.gro, traj_1.gro, ...

4. 选项 -r 或 --reorder 指定重新排序原子文件，如果不需要重新排序使 VENUS96 里的原子顺序与模板 gro 文件里的一致，就不用指定。如果 VENUS96 中 CH4 分子的顺序是 H H H H C，模板 gro 文件里的是 C H H H H，这个文件里就写 5 1 2 3 4，一行只写一个，即 VENUS96 中的第 5 个原子在第 1 行，映射到模板 gro 文件中的第 1 个原子；

5. 选项 --no-split 指定不拆分轨迹，把所有 VENUS96 跑出来的轨迹写到一个文件里去。

三、例子

压缩包（其实就是打包好的 GitHub 仓库）里有个 example 文件夹，里面有这几个文件：

1. ch4.dt5 这是 VENUS96 的输入文件，里面定义了跑 5 条轨线，每个轨线跑 50,000 步，时间步长 0.1 fs；

2. ch4.out 这是 VENUS96 的输出文件，里面有 5 条轨线的速度和动量，等下要提取出来；

3. template.gro 模板 gro 文件，里面的坐标用不到，如果写了速度也用不到。

4. reorder.txt 重新排序用的索引文件，VENUS96 里的原子顺序是 H H H H C，模板 gro 文件里的 C H H H H。

运行如下命令，就可以得到 5 个 ch4_traj_序号.gro 文件，可以直接用 VMD 或者 PyMOL 打开来看，拿来分析。

1. $ python3 ../src/venus2gro.py -v ch4.out -g template.gro -o ch4_traj.gro -r reorder.txt

复制代码

这是 VENUS96 输出文件的画风

转成 gro 文件（只看第 1 条轨线）

PyMOL 也能正常打开

四、参考

(1) Hase, W. L.; Duchovic, R. J.; Hu, X.; Komornicki, A.; Lim, K. F.; Lu, D.-H.; Peslherbe, G. H.; Swamy, K. N.; Vande Linde, S. R.; Varandas, A., Wang, H.; Wolf, R. J. VENUS96: A general chemical dynamics computer program, Quantum Chemical Program Exchange (QCPE) Bulletin, 1996, 16 (4), 671. https://www.depts.ttu.edu/chemistry/Venus/index.php

(2) Abraham, M. J.; Murtola, T.; Schulz, R.; Páll, S.; Smith, J. C.; Hess, B.; Lindahl, E. GROMACS: High Performance Molecular Simulations through Multi-Level Parallelism from Laptops to Supercomputers. SoftwareX 2015, 1–2, 19–25. https://doi.org/10.1016/j.softx.2015.06.001.

venus2gro-0.1.tar.gz (642.98 KB, 下载次数 Times of downloads: 19)

2023-11-9 11:34 上传 Uploaded

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小西瓜123

mizu-bai 发表于 2024-2-28 10:23
要么压缩后上传，要么你直接发我邮箱也行

我尝试跟着example里面的out文件修改我的out文件格式，可以正常运行了，谢谢您

mizu-bai

小西瓜123 发表于 2024-2-27 16:19
您好，我用组里老师自己修改的venus跑了一个A+B=C+D的反应，用您的脚本报错‘ValueError: invalid literal  ...

要么压缩后上传，要么你直接发我邮箱也行

小西瓜123

您好，我用组里老师自己修改的venus跑了一个A+B=C+D的反应，用您的脚本报错‘ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'FOR'’ 和example里的文件对照发现example里面是一个分子的振动，请问这种情况应该怎么处理呢？out文件太大了，没法上传

mizu-bai

PESPES 发表于 2024-2-21 15:49
输出文件发到您的邮箱里了：  您试一下能转化么？

可以正常转换，已经打包好回复了

PESPES

mizu-bai 发表于 2024-2-21 10:27
请问初始文件是指哪个呢，似乎 VENUS96 输入文件里是不带元素符号的，如果方面的话可以借一下文件 debug  ...

输出文件发到您的邮箱里了：shiragawa4519@outlook.com  您试一下能转化么？

mizu-bai

PESPES 发表于 2024-2-21 09:42
如果初始文件里的元素符号是两位的话，例如Cl，I这种情况，无法成功转化。

请问初始文件是指哪个呢，似乎 VENUS96 输入文件里是不带元素符号的，如果方面的话可以借一下文件 debug 吗？另外 venus2gro 已经重构为 venus-trjconv 了，可以在 https://github.com/mizu-bai/venus-trjconv 下载。

PESPES

如果初始文件里的元素符号是两位的话，例如Cl，I这种情况，无法成功转化。

exity

四国也。