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[波函数分析交流] 用Multiwfn和Surfer联用,画一张好看的Contour图

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密度泛函·小卒

本帖最后由 yjcmwgk 于 2019-7-13 05:08 编辑

sob神的Multiwfn提供了广泛到难以想象的各种功能,把它和Gaussian结合在一起简直就是量子化学领域的泛用人型决战兵器(EVA),如果说我天天儿用Multiwfn那是夸张,如果说我周周儿用那绝对是事实!因此表示非常特别十分相当感谢!

以前我总用Origin画画儿,自认为画的也不丑,但是最近用Surfer感觉比Origin更舒服!
本来画画儿嘛,工具都是好工具,有人画出来就高大上,我画出来总有一股子乡村杀马特风。在画画里,其实技术和审美根本就不是一个维度上的问题。


准备工作:
(1)准备以下软件:Multiwfn(我用的是v3.6)、Surfer(我用的是v15.3.307)、Excel;(2)打开Multiwfn的settings.ini,把iuserfunc改为-1。

作图:
Step 1 把sample.cube拖进Multiwfn里,依次选择主选项4(Output and plot specific property in a plane)、选择次级选项100(User-defined real space function, iuserfunc= -1)、然后在三级选项中我喜欢1(Color-filled map),这个依个人喜好了。
Step 2 这一步就是要定你想要的截面了。当软件提示“How many grids in the two dimensions, respectively?”的时候,直接回车就是相当于“200,200”,否则就自己输入一个精度。然后软件提示“Please define the plane to be plotted”的时候,我这里直接选择了1,但是我更常用的是4或5,因为坐标未必适合于1-3选项。然后软件提示“Input Z value in Bohr”,我这里直接敲了0.0,因为我就是要截xoy面,经过原点。但是如果做别的cube就需要自己确定截面了。
Step 3 确认过图像,是自己想要的那个截面,就行了。退出图形预览界面,选择选项-8(Change length unit of the graph to Angstrom),单位波尔被改为埃。然后选择-6(Export calculated plane data to plane.txt in current folder),获得文件plane.txt。至此,Multiwfn使命结束。
Step 4 Surfer是个神奇的软件,最方便的数据输入方式居然是xls。我们打开刚刚生成的plane.txt,通过“数据分列”功能,填充进Excel中。数据自动填入后,A和B列就是x/y坐标,D列就是函数值了。把这个文件存为sample.xls。
Step 5 打开surfer。使用功能Grids - Grid Data,在Open Data窗口中选择刚才的xls文件。X、Y、Z分别选择Column A、B、D。确定后,会提示你已经建立了一个扩展名为sample.grd的Grid File了,就在你的sample.xls同一文件夹内。当你试图关闭它的时候,软件会提示你要不要保存更改进Grid Data Report文件?你选择是就好了,存下它来。
Step 6 然后选择Home - Contour。然后打开刚才的sample.grd。然后你会获得一个没有填色的Contour图。然后在左侧Contents栏中的Contour.grd上点右键,选择Free Rotate,可以直接拖拽图形旋转,转到你喜欢的角度。我个人不喜欢上下左右四个边框,所以我会把Right/Left/Top/Bottom Axis全都关掉。
Step 7 在右下角的Properties选项中,依次做一些修改。先找General选项卡的Smoothing,按照你的喜好选择平滑化方案。
Step 8 还是在右下角的Properties选项中,换到Levels选项卡,将Min/Max Contour改为你喜欢的上下限。在Contour Interval中调整所有等值线的疏密,在Major contour every中调整粗等值线的疏密。然后Fills Contours中给Fill Contours和Color Scale打钩,然后在Fill Color中选择色型。然后在Major Contours和Minor Contours中分别设定大小线的线型、色型、宽度等。我个人不喜欢show lables,大家随意。
Step 9 此时可以输出一个非常好看的等值线图了。用File - Save As存一个srf文件以备后续修改,用File - Export输出一张顶好看的画儿。

这是我画的。



sample.cube在附件里。
sample.rar (2.8 MB, 下载次数 Times of downloads: 29)

还能加好多效果进去“0”


感觉比我以前画的图要好看(?未必)
下面的图是以前画的:





实话说,这种二维的contour图跟三维的多重等值面图放在一起简直绝配。
以下内容百分之九十以上,copy了sob神的帖子(sobereva.com/216),再次致谢:

任务:搞一个多重等值面剖面。你要用的等值面分别是-16,-8,-4,-2,-1,1,2,4共八个。另外注意,以下操作非常吃电脑,请尽量在一台性能还过得去的电脑上进行,否则会直接卡成幻灯片儿甚至直接报错退出。我用的VMD版本比较老,为1.8.7版,但其他版本的VMD操作也是大同小异。

Step 1 启动VMD,将cube文件拖入至VMD主窗口。
Step 2 选Graphics-representations,然后点Create Rep新建显示方式,Drawing Method改为Isosurface,Isovalue改为-16,Draw改为Solid surface,Show改为Isosurface,Coloring Method改为ColorID,并且选一种喜欢的颜色比如Mauve。在Step中,只要显卡能承受就一定要选1,这个数值越小,等值面越精细。
Step 3 重复Step 2,但是记得Isovalue和ColorID不要与Step 2相同。
Step 4 选Extensions-Visualization-Clipping plane tool,在Active Clipping Planes中选0,在Edit Clipping Planes也选0,取消Normal follow view复选框。这次要作的是平行于YZ平面的截面,所以把Normal(法矢量)改为1.0 0.0 0.0。如果用别的截面,就是直接写该截面的法矢量即可。如果你想要的平面不通过坐标原点(0.0, 0.0, 0.0),那么就调整Distance值。
Step 5 然而这时候分子自身也被截断了。因此,我们不再使用当前的分子结构,在Graphics-representations的选框里,选择最上面的那个分子结构的条目,把Drawing Method改成Lines,以便它被后续的Step 6中新的分子结构所覆盖。
Step 6 再次把cube文件拖进VMD主窗口,可以看到VMD主窗口中就又多了一个ID,并且开头写着T(Top)字样。切换回Clip Tool窗口,把Active取消掉,此时分子结构就完整了。我们再修改分子结构显示方式。进入Graphics-representations,确认第一栏已经切换到了ID=1的体系,把显示方式改为CPK。Sphere Scale和Bond Redius都可以改到你喜欢的粗细程度,但是记得软件默认的Sphere Resolution和Bond Resolution都太糙了,一定要把它们改到30以上(如果显卡不能承受,也想办法尽量改到20以上)
Step 7 控制台窗口运行命令color Display Background white把背景改为白色。
Step 8 主窗口中选择display,设置你需不需要焦点透视(Perspective/Orthographic),需不需要远景迷雾(Depth Cueing),光源的位置等等。然后用鼠标左键拖拽当前图像,右键旋转当前图像,中间滚轮缩放当前图像,得到合适的位置即可出图。



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发表于 Post on 2019-7-9 06:44:47 | 只看该作者 Only view this author
最后一张图像花生套娃... 好看谈不上 感觉有点奇葩
B样条插值
个人专栏https://zhuanlan.zhihu.com/p/21936803

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2019-7-9 07:03:54 | 只看该作者 Only view this author
pyscf 发表于 2019-7-9 06:44
最后一张图像花生套娃... 好看谈不上 感觉有点奇葩

如果这么说的话,画画儿嘛,工具都是好工具,但是个人审美是问题 有人画出来高大上,我画出来总有一股子乡村杀马特风
一出生响亮登场,十几岁快乐成长,
二十岁天天向上,三十岁基本定向,
四十岁拼命打创,五十岁回首一望,
六十岁告老还乡,七十岁搓搓麻将,
八十岁躺在床上,九十岁挂在墙上,
人生一世,匆匆忙忙,生得嘹亮,走得凄凉!
生活就像五味瓶,酸甜苦辣难消停!
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发表于 Post on 2019-7-9 10:11:10 | 只看该作者 Only view this author
糖水&小清新

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发表于 Post on 2019-7-9 16:28:23 | 只看该作者 Only view this author
这个配色 好喜欢
恍惚月余,深谙人与人之间的差距。以后还应努力学习,才能与强者比肩。

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发表于 Post on 2019-7-10 08:53:09 | 只看该作者 Only view this author
好棒!(威望+1诶~)
gcq#413: "I know poetry is not dead, nor genius lost; nor has Mammon gained power over either, to bind or slay; they will both assert their existence, their presence, their liberty and strength again one day." (Jane Eyre in Jane Eyre by Charlotte Bronte)

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发表于 Post on 2019-7-10 09:30:10 | 只看该作者 Only view this author
没找到 压缩文件 无法解压额。。
Shanghai JiaoTong University
欢迎关注我的推送号:AI计算生化

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发表于 Post on 2019-7-10 10:57:21 | 只看该作者 Only view this author
小卒兄大作,顶一下哈。 配色不错,很喜欢。

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发表于 Post on 2019-7-10 12:26:59 | 只看该作者 Only view this author
确实,审美咋说了
自评挺贴切的,不丑,但总觉得有些非主流

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