分块自定义着色/隐藏 (填色) 等值面 (RDG/ELF) 区块的工具

liyuanhe211

本文未经同意不得转载内容，尤其是专门偷别人东西来发的公众号之类的。可以链接引用。

复杂分子的RDG等值面图经常有很多区域，渲染平面图时相互重叠，有难以让人看清关键部分的问题。解决这个问题可以使用屏蔽cube区域的方法，但常需要屏蔽多次，比较繁琐（尤其是想展示多片RDG区域，且等值面不够规整的时候）。在此开发了一个小工具，用于对cube进行等值面分块，之后可以在图形程序中进行。示例如下面的GIF（操作过程）和最终渲染图片对比（要看动图需特殊上网方法）：

这个工具适用于任何等值面分成孤立（不连续）的几片表面的情况，也可以实现等值面图的分片样式设置，如下面是水的ELF等值面图，分开后可以为每一部分设置不同的样式：

工具可从此处下载：

游客，本帖隐藏的内容需要积分高于 25 才可浏览，您当前积分为 0

（因为Python，又懒得精简依赖的包，有一点大）

使用时运行解压后文件夹中的 Isosurface_Split.exe 文件，程序首先询问三个参数：
首先是等值面的值，需要注意程序运行一个循环只能同时处理一个等值面，诸如±0.5是不自动处理的，要分别处理一次。：

1. Input isovalues for isosurfaces. Split multiple isovalues with a comma (e.g. -0.05, 0.05). Press Enter for [0.5]:

复制代码

其次是对每个值，最多输出多少个等值面，程序会按照等值面的表面积排序，越大片儿的等值面越优先输出，默认输出50个，如果输入-1就有多少个等值面区域输出多少。

1. Input maximum number of blocks for each isovalue. Press Enter for [50]. Input -1 to remove limit:

复制代码

最后是对切去的空白部分，填充什么数值。这个需要了解一点程序绘制等值面的原理。

1. Input the value which will be filled to the blank region of a cube file. Press Enter for [100]:

复制代码

程序在绘制等值面时，是在尝试寻找cube文件中等于某数值的点，但因为Cube文件取点是间断的，（一般）没有与所要求值恰好相等的点，所以程序需要对相邻的格子进行某种插值。

用一维的例子进行说明（三维数据对应二维的等值面，一维曲线对应零维的等值点集），下面的曲线中，不做截取时有三个等值点，现在尝试将最左侧的等值点截去时，需要考虑应该对截去的部分填充什么数值，如果填充数值较大（如1.5），会导致程序多插值出一个没有物理意义的等值点（如红色箭头所示）如果设置为0.5，就正常了。

实际例子里，RDG图因为是“下凸的”（isovalue越大，等值面包围的面积越大），所以应该设置一个比所有数值都大的数字。ELF图是“上凸的”（isovalue越大，等值面越小），所以应该设置一个接近0的数值。如果设置错误，例如ELF的屏蔽值写了1（而不是正确的0）就会出现下图中第二张图的情况，在曲面的截断处多出一个“相似形状，大小更大的壳子”。

之后将要用于分割的cube文件拖到程序窗口里，按回车，程序就会自动完成分割，完成后会在原cube文件所在目录下生成一系列由大到小的cube文件：

1. Size (kB)        Filename
   
2. 380,256        func2.cube
   
3. 3,677        func2_Iso_1.cube
   
4. 1,907        func2_Iso_2.cube
   
5. 1,260        func2_Iso_3.cube
   
6. 924        func2_Iso_4.cube
   
7. 825        func2_Iso_5.cube
   
8. 712        func2_Iso_6.cube
   
9. 365        func2_Iso_7.cube
   
10. 378        func2_Iso_8.cube
    
11. 376        func2_Iso_9.cube
    
12. 317        func2_Iso_10.cube
    
13. 428        func2_Iso_11.cube
    
14. 196        func2_Iso_12.cube
    
15. 201        func2_Iso_13.cube
    

复制代码

随后可以用下面这个脚本中的 <Draw_RDG_with_PyMOL_MultipleCube.bat> 自动将这些 cube 都载入 PyMol，实现帖子开头动图里的绘图。 （使用VMD等软件也是可以的，依次手动载入即可，也欢迎分享提供脚本）

PyMOL.zip (9.91 KB, 下载次数 Times of downloads: 57)

2020-2-7 08:59 上传 Uploaded

点击下载
Click to download

这个脚本的使用方法见《用 PyMOL 渲染 HSV 混色模式的 RDG 填色等值面图》http://bbs.keinsci.com/thread-15756-1-1.html

向命令提示行中贴入多个文件可以用Windows explorer的“复制为路径功能”，选中这些cube文件之后按着shift点右键即有这个选项，可直接贴入cmd窗口里回车（不必去除引号）。

另外有个小问题，如果遇到下面最右侧这种“等值面多出一个角”的情况，可将程序目录下Isosurface_Split.ini中的 swell=4 改小一些，如 swell=6 是最右侧的样子，swell=2 就正常了是最左侧的样子，但如果没有这个问题，应该使 Swell 保持 4。这个数值是等值面的周围保留几个格子，因为绘图程序有时用不止一个格子做差值，所以仅保留两个格子有时绘图效果不佳，会有不平滑、锯齿的现象，所以尽量在不出问题的时候保留的稍多一点。

反馈与Bug:

如果遇到闪退问题，请在cmd里运行这个程序（方法是在exe文件所在的文件夹下，空白处按shift点右键，选择“在此处打开命令行窗口”，然后输入 ./Isosurface_Split.exe 运行程序，这样程序运行出错后能保留报错前的情况。如遇Bug，请将cube文件，操作选项，以及最后的报错传给我。

biogon

标尺的字体是怎么控制的

冰释之川

这是引诱我下载PyMOL么

liyuanhe211

冰释之川 发表于 2020-2-8 10:23
这是引诱我下载pymol么

这个分块VMD照样用，只是我不喜欢TCL，等值面填色有点问题，其他的VMD还是比PyMol亲民

冰释之川

liyuanhe211 发表于 2020-2-8 10:25
这个分块VMD照样用，只是我不喜欢TCL，等值面填色有点问题，其他的VMD还是比PyMol亲民

不过 VMD的colorbar 确实 看着有些不舒服……棕色区域一坨屎一样……
啥时候搞个VMD版的脚本呗 (白女票党)：
Draw_RDG_with_VMD_MultipleCube.bat

liyuanhe211

冰释之川 发表于 2020-2-8 10:27
不过 VMD的colorbar 确实 看着有些不舒服……棕色区域一坨屎一样……
啥时候搞个VMD版的脚本呗{: ...

不会写Tcl，等别人写

fghwinlin

挺好的。

风飞

老师，您好，请问您这个在非正交的周期边界下是否可行呢？

Joely

挺好的1